textarchive.ru

Главная > Документ

1

Смотреть полностью

Практикум

по безопасности

жизнедеятельности

Тверь 1997

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Тверской государственный технический университет

П Р А К Т И К У М

ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Под редакцией С.А.Бережного

Тверь 1997

Практикум по безопасности жизнедеятельности: /С.А.Бережной, Ю.И.Седов, Н.С.Любимова и др.; Под ред. С.А.Бережного. - Тверь: ТГТУ, 1997.- 140 с.

Содержит методики проектирования и расчетов основных средств коллективной защиты по безопасности жизнедеятельности работа­ющих , прогнозирования зон разрушения ударной волной взрыва газовоздушных смесей и гигиенической оценки условий труда в помещениях. Приведены 25 вариантов заданий по всем расчетам для практических занятий. Задания сопровождены методическими указаниями по их выполнению и анализу результатов расчета для принятия и оформления конкретного конструктивного и/или орга­низационного решения.

Предназначено для студентов всех профессиональных направле­ний и специальностей, изучающих дисциплину "Безопасность жизне­деятельности" в ТГТУ.

Подготовлено на кафедре "Безопасность жизнедеятельности и экология" (Б1Э) ТГТУ коллективом авторов под ред.проф. С.А.Бе­режного. Обсуждено и рекомендовано к печати на заседании ка­федры Б«Э ТГТУ 11 декабря 1996 г. (протокол #4).

Рис. 27. Табл. 55. Библиогр.: 23 назв.

Рецензенты: кафедра "Безопасность жизнедеятельности" Тверской государственной сельхозакадемии, руководитель государственной инспекции труда по Тверской области проф. Г.И.Беляков

ПРАКТИКУМ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Редактор Т.С.Синицына Технический редактор Г.В.Комарова


Подписано к печати 23.01.97

Формат 60x84 1/16

Физ.печ.л. 8,75 Усл.печ.л. 8,14

Тираж 400 экз. Заказ № 13


Бумага писчая

Уч.- изд.л. 7,61

С - 478


Издательство и типография Тверского государственного

Технического университета

170026, Тверь, наб,Афанасия Никитина, 22


Тверской государственный

технический университет,1997


-3-

ВВЕДЕНИЕ

Технические специалисты в повседневной работе решают воп­росы, связанные с улучшением

технологии, повышением надежности технических систем (оборудование, машины, механизмы и т.п.),безопасности жизнедеятельности (БЖД) работающих и т.д. Значи­тельное место в этой комплексе вопросов занимают решения по охране труда работающих, охране окружавшей среды, предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени. Обоснование этих решений, как правило, соп­ровождается проведением соответствующих расчетов. Последние направлены как на проектирование коллективных средств защиты (СКЗ) работающих от поражающих, опасных и/или вредных факто­ров, действующих в среде обитания человека, так и на прогнози­рование параметров этих факторов во времени и пространстве. Проектирование и прогнозирование в БЖД как правило состоит из трех этапов: 1 - подготовительный этап, на котором определяют исходные данные и осуществляют выбор важнейших параметров, не­обходимых в дальнейшем; 2 - расчетный этап, использующий од­ну - две методики расчета того или иного СКЗ или изменений (во времени и/или в пространстве) негативного(ых) фактора(ов); 3 -конструктивный этап, на котором по результатам расчета прини­мают окончательное решение инженерного и/или организационного плана с показом на соответствующих чертежах.

Поэтому при изучении дисциплины "БЖД" студентами в ТГТУ наряду с лекциями и лабораторными занятиями проводятся прак­тические занятия и выполняется курсовая работа (КР). Последние предназначены для закрепления теоретических знаний студентов по различным темам дисциплины и приобретения умения как расс­читывать (в том числе с помощью ПЭВМ и ЭКВМ) СКЗ работающих, так и прогнозировать возможные неблагоприятные ситуации в сре­де обитания человека. На проведение практических занятий по дисциплине "БЕД" отводится 16...18 аудиторных часов, а на вы­полнение КР - 17...20 часов самостоятельной работы в зависи­мости от профессионального направления и специальности студен­та. Перечень тем практических занятий и темы КР, обязательных для выполнения студентами, устанавливается рабочей программой этой дисциплины по каждому профессиональному направлению и каждой специальности. Лектор доводит их до сведения студентов на первом занятии, а также указывает методики проведения прак­тических занятий и выполнения КР. При этом он сообщает им не-



-4 -

обходимую учебно-методическую литературу этим видам учебных занятий.

В данном учебном пособии написаны: проф. к.т.н. С.А. Бережным; раздел 1 - проф. к.т.н. С.и. Бережным и ст.преп. к.т.н. Н.С. Любимовой; раздел 2 - доц. к.т.н. Н.В. Стрельниковым и доц. к.т.н. В.И. Седовым; раздел 3 - доц. к.т.н. Е.А. Васильевой; раздел 4 - доц. к.т.н. В.А. Мартемьяновым; раздел 5 - проф. к.т.н. С.и. Бережным и ст.преп. к.т.н. Н.С. Любимовой; раздел 6 - проф. к.т.н. С.И. Бережным, доц. к.т.н. П.И. Седовым и ст. преп. Н.С. Любимовой; раздел 7 - проф. к.т.н. С.и. Бережным; раздел 8 - проф. к.т.н. С.И. Бе­режным и доц. Б.С. Аксеновым; раздел 9 - доц. к.т.н Ю.И.Сорокиным; раздел 10 - проф. к.т.н. С,И. Бережным, ст. преп. к.т.н. Н.С, Любимовой и доц. к.т.н. Ю.И. Седовым; приложение -проф. д.м.н. В.В. Романовым. При этом каждый раздел состоит из четырех подразделов: первый - методика проектирования, расчета или прогнозирования; второй - задание на расчет или прогнози­рование; третий - методические указания по выполнению заданий и анализа результатов расчета или прогнозирования; четвертый -конструктивные решения по результатам расчета. Такое построе­ние разделов облегчит работу студентов при выяснении практи­ческих занятий, КР и раздела "Безопасность и экологичность" выпускной аттестационной работы будущего бакалавра и дипломно­го проекта будущего инженера.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПОМЕЩЕНИИ

Чтобы спроектировать такую осветительную установку, необ­ходимо выполнить светотехнический и электротехнический расче­ты. Светотехнический расчет ведут с целью определения потреб­ного количества светильников и правильного их размещения в по­мещении. Для этого применяют три метода расчета; удельной мощ­ности, светового потока и точечный [1,2]. Метод удельной мощ­ности является методом приближенного расчета. Он применяется для предварительного определения мощности осветительной установки и числа светильников, необходимых для создания требуемо­го уровня освещенности по СНиП П-4-79, СП 512-78 или СанПиН [3...5]. Если не требуется большой точности расчета,

- 5 -

то его применяют и для окончательного расчета. Этот метод 1 может быть применен для расчета локализированного освещения; освещения наклонных и вертикальных поверхностей и помещений площадью менее 10 м . Истод светового потока является бол! точным, чем метод удельной мощности. Он применяется для расчета равномерного общего освещения помещения при освещенное1 только в горизонтальной плоскости.

Точечный метод применяется для расчета локализированного местного и комбинированного освещения, освещения наклони! вертикальных поверхностей, а также для проверки освещенности в точках помещения. Он кропотлив и более сложен, чем мет светового потока; более точен и применим при любом расположении светильника и поверхности. Чаще всего его применяют для определения Е в какой-либо точке (например, в точке А) при конкретном размещении светильников (отраженный свет от стен, потолка и пола является ничтожным).

Электротехнический расчет ведут с целью выбора источника питания, как правило, напряжением 220 В, магистральных и групповых щитков и расчета осветительной сети (по расчетному то нагрузки, по потере напряжения, по механической прочности) ее защиты. Он выполняется инженерами-электриками по методика изложенным в главах 10...13 книги [1], в подразделе 10.3 книги[2] или в электротехническом справочнике.

1. Методики светотехнического расчета

Данный расчет реализуется в три этапа. На первом (подготовительном) этапе устанавливает размеры помещения(й), где необходима осветительная установка, и проводят выбор:

1) системы освещения - общая или комбинированная (общая местная). Она определяется характером и особенностями зрительных работ, выполняемых в помещениях. СНиП [3] рекомендует применять систему комбинированного освещения в производственных помещениях, где выполняются зрительные работы разрядов и подразрядов I, П, III, IV, 5а н 5б. При невозможности устройства местного освещения, наличии технико-экономических или гигиенических обоснований данный СНиП допускает применять общее освещение в помещениях со зрительными работами разрядов и подразрадов П, III, IV, 5а и 5б. В других случаях следует применять только общее освещение, если нет специальных рекомендаций в отраслевых нормах;

- 6 -

2) вида освещения - рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное или дежурное. Рабочее освещение обязательно для всех помещений; аварийное - необходимо для продолжения работы при временной погасании рабочего освещения в помещениях, когда от­сутствие искусственного освещения может вызвать тяжелые пос­ледствия для людей, технологических процессов, оборудования и предприятий в целом. Его освещенность должна быть не ниже 5Х нормируемой (рабочей) освещенности, но не менее 2 лк и не бо­лее 30 лк в помещениях; эвакуационное - служит для безопасной эвакуации людей из помещения при аварийном погасании рабочего освещения. Его освещенность должна быть не менее 0,5 лк на проходах в помещениях;

3) типа источника света - лампа накаливания (ЛН), в том числе галогенная ЛН (ГЛН) или газоразрядная лампа (ГЛ), в том числе люминесцентная лампа (ЛЛ). дуговая ртутная лампа (ДРЛ). металлогалогенная лампа (МГЛ) типа ДРИ, натриевая лампа типов ДНаО, ДНаТ, ДНаТМт и т.д., ксеноновая лампа типов ДКсТ и ДКсШ, импульсная лампа и другие ГЛ (о преимуществах и недостатках всех источников света см. главы 2 книги [1] или раздел 4 книги [2]). При выборе лампы следует исходить из ее светоотдачи, срока служба и других показателей, а также руководствоваться требованиям СНиП [3] и отраслевых норм [4,51. Последние реко­мендуют: а) применять по возможности лампы наибольшей единич­ной мощности, не нарушая при этом нормативных требований к ка­честву освещения; б) использовать преимущественно ГЛ для обще­го освещения помещений; в) применять в одном помещении ЛН и ГЛ при технической необходимости или архитектурно-художественным соображениям; г) не питать ГЛ постоянным током, а также не применять их в случаях, когда возможно снижение напряжения до уровня ниже 302 номинального. Как правило, ЛН применяют для общего освещения в производственных помещениях, где выполняют зрительные работы У1 и НШ разрядов; технологических площа­док, мостиков, переходов и площадок обслуживания крупного обо­рудования; в помещениях с тяжелыми условиями среды при отсутс­твии предназначенных для данных условии светильников с ГЛ; в помещениях вспомогательных, битовых и для временного пребыва­ния людей; в установках архитектурного освещения общественных зданий; в жилых помещениях; для аварийного и эвакуационного освещения в помещениях, освещаемых ДРЛ и ДРИ. ГЛ всех типов, за исключением ксеноновых, для внутреннего освещения обяза­тельны для системы общего освещения в помещениях, где выполня-

- 7 -

ются работы 1...5 и 7 разрядов; для общего освещения в сис­теме комбинированного; в помещениях без или с недостаточным естественным светом, предназначенных для постоянного пребывания людей. Выбор типа ГЛ (ЛЛ, ДРЛ и МГЛ) для освещения производс­твенных помещений (при отсутствии специальных требований по цветопередаче) следует производить по табл. 10.2 книги [2];

4) нормируемых минимального значения искусственной ра­бочей освещенности Еж1п и параметров качества освежения (пока­зателей ослепленности и дискомфорта, цилиндрической освещен­ности, коэффициента пульсации освещенности) по СНиП 11-4-79 [3] или отраслевым нормам [4.5] в зависимости от характера зрительной работы, ее подразряда, источника света и системы освещения. Для ЛН Емin устанавливается примечанием 5 табл.1СНиП П-4-79 [3];

5) типа светильника с учетом его назначения, светотехни­ческих характеристик, конструктивного исполнения и экономичес­кой эффективности. Это достаточно сложный процесс выбора и по­этому следует руководствоваться рекомендациями, изложенными в книге [2] для основных общепромышленных производств и цехов (раздел 12), общественных зданий и сооружений (раздел 13) и жилых зданий (раздел 14). Можно также воспользоваться главой 3 книги [1], где даны соответствующие рекомендации для светиль­ников (в том числе и снятых с производства в данное время), применяемых в производственных помещениях и общественных зданиях.

Подготовительный этап обязательно выполняется при от­сутствии пяти вышеуказанных сведений по помещению(ям), где предусматривается применение проектируемой осветительной уста­новки. Поэтому он реализуется студентами при выполнении КР по дисциплине "БЕД" и соответствующих разделов аттестационной ра­боты бакалавра и дипломного проекта инженера. На практических занятиях и в контрольной работе заочников этот этап частично не выполняется поскольку в исходных данных заданий многие све­дения даны, кроме нормируемых значения Ем1п и параметров ка­чества освещения.

На втором этапе выполняется расчет потребного количества светильников для конкретного(ых) помещения(й), для чего приме­няют методы удельной мощности и светового потока или только метод светового потока. Точечный метод расчета освещения при­меняют редко и поэтому с ним можно познакомиться в книге [1] на с. 178...211. в книге 12] на с. 173...189 или в практикуме

-8-

[6] на с. 12...17, 23...25. Ниже рассматриваются две вышеуказанные методики расчета освещения.

Первая методика расчета. использует методы удельной мощ­ности и светового потока, когда применяют только один тип лам­пы и светильника. Порядок расчета следующий.

1. Определяют высоту, м, подвеса светильника над рабочей поверхностью по формуле

h= Н - h р- hс. (1.1)

где Н - высота помещения, м; hр - высота рабочей поверх­ности от пола - может быть от 0,0 до 1,0 м; hc - высота свеса светильника от основного потолка - может быть от 0,1 до 2,5 м.

2. Вычисляют освещаемую площадь помещения, м2, по формуле

S= А В, (1.2)
где A и В - длина и ширина помещения, м.

3. Для расчета освещения методом удельной мощности нахо­дят (с учетом h, S Еmin и типа светильника с ЛН, ДРЛ или ЛЛ) табличную удельную мощность Рm по табл. 5-21...5-49 книги [1] и значения величин Кт и Zт (см. в скобках заголовка этих таб­лиц). При этом для светильников с ДРЛ и ЛЛ Рm дана для Е =100 лк, поэтому следует производить ее перерасчет для Еmin по фор­муле

Ру = РmEmin / E100(1.3)

Кроме того, для светильников с ДРЛ величину Рm необходимо уве­личить на 10% согласно примечанию к табл. 5-40 книги [1]. Для светильников с ЛЛ вначале определяют условный номер группы выбранного светильника по табл. 3-2 книги [1], а затем с уче­том h. S, типа и мощности ЛЛ и найденной группы светильника находят Рm по табл. 5-41..5-49 [1].

4. Определяют суммарную мощность, Вт, для освещения за­данного помещения по формуле

Рсуммарное = РmSKз Z / (Кт Zт) или (1.4)

Рсуммарное = Ру SKз Z / (Кт Zт) (1.5)

где Кз - коэффициент запаса, устанавливаемый табл. 3 СНиП [3]; Z - коэффициент неравномерности освещения (по СНиП П-4-79 для зрительных работ 1...Ш разрядов при ЛЛ Z= 1,3, а при других лампах - 1,5; для работ 4...7 разрядов - соот­ветственно 1,5 и 2); Кт и Zт принятые коэффициенты запаса и неравномерности в табл. 5-21...5-49 книги [1].

5. Находят потребное количество светильников, шт. , по

-9-

формуле

Nу =- Рсуммарное/ (РА ) или (1.6)

Nу =- Рсуммарное/ (ni РА) , (1.7)
где РА - мощность лампы в светильнике, Вт; ni - число ЛЛ

в светильнике, шт. (находят по табл. 3-9, 3-11 и 3-12 книги

[1] или табл. 12.4 и 13.1 книги [2]).

Дробное значение Nу всегда округляют до целого большего

числа (например, при расчетном Nу = 10,2 принимают Nу= 11 шт.).

6. Для расчета освещения методом светового потока вычисляют индекс помещения по формуле

i = S / h (A + B) (1.8)

7. С учетом i , коэффициентов отражения потолка (pn ), стен (pc) и пола (Рр ) и типа выбранного светильника с ЛН или ДРЛ находят коэффициент светового потока (в %) по табл. 5-3...5-10 книги [1]. Если принят светильник с ЛЛ, то находят условный номер его группы по табл. 3-2 вышеуказанной книги. Затем с учетом i,pп,рс,Рр и найденной группы све­тильника определяют по табл. 5-11...5-18 книги [1].

8. По табл. 4.4 (ЛН), 4.15 и 4.17 (ЛЛ), 4.23 (ДРЛ), 4.25 (ДРЛ) или 4.28 (ДНаТ) книги [2] находят световой поток задан­ной (принятой) лампы ФА , лм.

9. Определяют потребное количество светильников, шт., по формуле

Nc = 100 Emin S Kз Z / ni ФА K (1.9)

гдеK- коэффициент затенения для помещений с фиксирован­ным положением работающего (конторы, чертежные и др.), равный 0,8...0,9 ; остальные обозначения расшифрованы выше.

Дробное значение Nс также округляют до целого большего числа (например, при расчетном Nс = 20,35 принимают Nс =21 шт.) и сравнивают с Nу, полученным при расчете методом удель­ной мощности. При этом следует помнить, что метод светового потока является более точным. Поэтому значение Н^ принимают к размещению светильников в помещении как величину Н.

Вторая методика расчета освещения использует метод свето­вого потока при применении различных типов источников света (например, ЛН и ДРЛ, ЛН и ДРИ, ЛН и ЛЛ) с соответствующими светильниками. Порядок расчета при этом следующий: в начале определяют величины п, $ и 1 соответственно по формулам (1.1, 1.2 и 1.8), а затем выполняют пункты 7. ..9 (см. выме) для све­тильников с ЛН и ДРЛ, ДРИ иди ЛЛ с целью определения по форму-

- 10 -

ле (1.9) двух величин Nс. Последние округляют до целого боль­шего числа и приступают к определению экономической эффектив­ности проектируемых осветительных установок с ЛН и ГЛ. Для этого определяют суммарные затраты С (капитальные + основные эксплуатационные затраты), руб., на эти установки по формуле

С= Су Р + Ск РТ Кисп, (1.10)

где Су - стоимость установки 1 кВт осветительного обору­дования, руб.; P- расчетная суммарная мощность осветительной установки, кВт, равная произведению величин Nс и принятой (за­данной) мощности соответственно для ЛН и ГЛ, деленное на 1000; Ск - стоимость 1 кВт*ч, руб.; Т - время работы установки в течение года (365 • 24 =8760), ч; Kисп - среднее значение ис­пользования осветительной установки в течение года ( принимают равным 0,6).

В упрощенном современном виде формула (1.10) принимает вид:

для ЛН С= 255 РКи ; (1.11)

для ГЛ С = 405 РКи, (1.12)

где Ки - коэффициент индексации, величину которого сту­дент-дипломник может узнать на кафедре "Экономика и управление производством" ТГТУ для конкретного календарного года; при вы­полнении практического занятия по освещению или расчетов осве­щения в КР, контрольной работе на заочном отделении студент принимает Ки= 10000 (по данным СМИ в 1996.г.).

Сравнивая вычисленные значения Си С, принимают ту проектируемую осветительную установку, у которой затраты наи­меньшие. Расчетное значение Nc по экономически целесообразной установки принимают к размещению светильников как величину N.

На третьем этапе разрабатывается рациональная схема рав­номерного размещения светильников N в помещении(ях). Наилучшими вариантами размещения светильников является шахматное и по сторонам квадрата (расстояние L, м, между светильниками в ряду и между рядами светильников равны).

Размещение светильников с ЛН, ДРЛ, ДРИ или ДНаТ по сторо­нам квадрата следует производить по значениям (табл. 1.1) в зависимости от типа кривой силы света (КCС) светильника, кото­рую находят по табл. 9.5 книги [2]. Расстояние , м, между све­тильниками и рядами этих светильников определяют по формуле

(1.13)

L = h

- 11 –

Таблица 1.1. Значения в зависимости от КСС

Тип КСС по ГОСТ 17677-82*

= L / h

рекомендуемые значения

наибольш допустимые значения

О,4...О,7 О,8...1,2 1.2...1,6 1,4...2,О

1,8...2,6

0,9 1,4 2,1 2,3

3,4

Концентрированная (К) Глубокая Глубокая(Г)

Косинусная (Д)

Полуширокая (Л)

Равномерная (М)

Оптимальное расстояние l, м, от крайнего ряда светильни­ков или от крайнего светильника до стен устанавливается:

а) при размещении у стен рабочих мест (поверхностей) как

l (0,24…0,3)L;(1.14)

б) при отсутствии у стен рабочих мест (поверхностей) как

l (0,4. ..0,5)L . (1.15)

Если длина А и ширина В помещения различны, то эти све­тильники чаще размещают по сторонам прямоугольника. При этом рекомендуют, чтобы и Lа/Lв1,5 (Lа - расстояние между светиль­никами в ряду, а Lв - расстояние между рядами светильников).

При размещении светильников с ЛЛ последние располагают, как правило, рядами - параллельно рядами оборудования или оконным проемам. Поэтому определяют расстояния L иl как указано выше, а в рядах светильники сочленяются друг с другом торцами. Если по конструктивным особенностям помещения предус­матривают разрывы l, м, между светильниками, то l0,5 h. В этом случае размещение светильников лучше вести через сум­марную их длину lпо формуле

l=Nс lc. (1.16)

где lc - длина светильника, м, принимается по табл. 3-9 и 3-11, рис. 3-9 книги [1] или по табл. 12.4 (светильники типа ВЛВ, ЛВП02, ЛВП04, ЛВП31 и ЛВПЗЗ) и 13.1 (для светильников встраиваемых в подвесной потолок, типа ЛВ001, ЛВ002, ЛВООЗ, ЛВ005 и ЛВ031) книги [2].

Значение l сравнивают с длиной А помещения. Если l>>А, то число рядов nр = l/А и округляют его значение до целого

- 12 -

большого числа (при np > 5 шт. и В < 15 м следует компоновать рады из сдвоенных иди строенных светильников). При l= А предусматривают один непрерывный ряд, если будет обеспечена рав­номерность общего освещения; при l < А принимают один ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами lр, м, между светильниками. Зная np, на плане помещения размещают ряды параллельно оконным проемам или рядам оборудования так, чтобы величина lне была выше значений, полученных по формулам (1.14 или 1.15). Затем находят число светильников в ряду по формуле n= Nл / nр и округляет его значение до целого большего числа (если nlс < A, то светильники располагают с раз­рывами между собой). Величину разрыва,м, определяют по формуле

l p= (A- nA lс- 2 lk) / ( nA - 1) . (1.17)
После решения вопросов размещения светильников в помеще­нии определяют общее количество светильников, шт., по формулам
с ЛН или ДРЛ Nн =пнпр; (1.18)

с ЛЛ NA= пAпр,(1.19)
где nн или nA - количество светильников с ЛН и ДРЛ или ЛЛ в ряду, шт., nр- число рядов светильников по ширине помеще­ния, шт.

Значение Nн или NA сравнивают с принятым значением N. Если Nн или NAN, то размещение светильников выполнено пра­вильно при фактической освещенности, лк:

E = (1.20)

где N - количество светильников, шт., которое принимает

значение Nн или NА в зависимости от типа используемой лампа.

При Nм или NA < N рассчитывают потребный световой поток лампы (в лм), обеспечивающий нормируемую освещенность Еmin поформулам

для ЛН или ДРЛ Ф= (1.21)

для ЛЛ Ф= (1.22)
По расчетному значению Фп в табл. 4.4 (ЛН), 4.15 и 4.17(ЛЛ). 4.23 (ДРЛ), 4.25 (ДРИ) или 4.28 (ДНаТ) [2] подби­рают ближайшую стандартную лампу, световой ноток которой не

- 13 -

должен отличаться от Фп больше чем на + 20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируют NН или NAпри соот­ветствующей величине ФA. По скорректированной величине NH илиNAопределяют по формуле (1.20) фактическую освещенность. Если ЕЕmin, то такие варианты решения подлежат дальнейшему расс­мотрению.

Конечным итогом расчета освещения является сопоставление двух путей решения, а именно: увеличения количества светильни­ков или мощности лампы в светильнике. Критериями сопоставления должны быть надежность и электробезопасность, ибо чем меньше светильников в проектируемой осветительной установке, тем выше эти показатели. Это следует учитывать при окончательном выборе осветительной установки для конкретного(ых) помещениями).

По результатам светотехнического расчета оформляется план размещения осветительной установки в помещении(ях), о котором см. нише в подразделе 1.4.

1.2. Задания на расчет

Задание N1.2.1. Рассчитать методами удельной мощности и светового потока потребное количество светильников с ЛЛ для общего освещения помещения с электронно-вычислительной техникой по данным табл. 1.2 и разместить светильники на плане помеще­ния. При этом минимальная освещенность 500 лк (варианты 1...12) и 400 лк (вариант 13...25); высота рабочей поверхности от пола - 0,8 м; коэффициент отражения света от потолка Рп = 70...50%, стен рс= 50% и рабочей поверхности Pр=- 30...10%.

Задание N1.2.2. Рассчитать методом светового потока пот­ребное количество светильников с ЛН и ГЛ для общего освещения производственного помещения по данным табл. 1.3, выбрать эко­номически целесообразную осветительную установку и расположить светильники на плане помещения. При этом высота свеса светильника от потолка - 0,4 м; высота рабочей поверхности от пола -0,8 м; коэффициент отражения света от потолка Pn = 50%. стен pc= 30% и рабочей поверхности Pр = 10%.

1.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студент изучает теоретичес­кие основы освещения по учебному пособию [7, с. 33...39] и ме-

-14-

Таблица 1.2 Исходный данный к заданию N1.2.1

Вари­ант

Размеры помещения, м

Тип лампы

Тип светильника

Высота свеса светильника

от основного потолка, м

1

6 х 6 х 3.8

ЛБ40

ЛС002 -

2 х 40

0.6

2

12 х 6 х 4.2

ЛБ65

ЛС002 -

2 х 65

0.7

3

18 х 6 х 4.8

ЛБ80

ЛСП02 -

2 х 80

0.8

4

24 х 6 х 5.4

ЛБ65

ЛСП02 -

2 х 65

0.9

5

30 х 6 х 6

ЛБ80

ЛС002 -

2 х 80

1.0

6

6 х 12 х 3.6

ЛД40

ЛС002 -

4 х 40

0.65

7

12 х 12 х 4.2

ЛД40

ЛС002 -

2 х 40

0.75

8

18 х 12 х 4.8

ЛД80

ЛСП06 -

2 х 80

0.85

9

24 х 12 х 5.4

ЛД40

ЛС002 -

2 х 40

0.95

10

30 х 12 х 6

ЛД80

ЛС002 -

2 х 80

1.10

11

18 х 6 х б

ЛТБ40

ЛП001 -

2 х 40

0.5

12

18 х 3 х 5.4

ЛТБ65

ЛП002 -

2 х 65

0.5

13

18 х 15 х 4.8

ЛБ40

ЛП001 -

4 х 40

0.5

14

18 х 18 х 4.2

ЛТБ40

УСП5 -

4 х 40

0.5

15

18 х 24 х 3.6

ЛБ40

УСПЗ -

Б х 40

0.5

16

24 х 24 х 6

ЛДЦ80

ЛС002 -

2 х 80

0.6

17

24 х 18 х 5.4

ЛДЦ40

УСПЗ1 -

4 х 40

0.6

18

24 х 15 х 4.8

ЛД40

ЛП002 -

2 х 40

0.6

19

24 х 9 х 4.2

ЛБ40

ЛП002 -

2 х 40

0.6

20

24 х 6 х 3. б

ЛДЦ40

УСП35 -

4 х 40

0.6

21

30 х 6 х 3.6

ЛБ40

УСП31 -

6 х 40

0.5

22

30 х 9 х 4.2

ЛХБ40

УСП5 -

4 х 40

0.5

23

30 х 15 х 4.8

ЛБ40

УСПЗ -

4 х 40

0.5

24

30 х 18 х 5.4

ЛБ40

УСП35 -

6 х 40

0.5

25

30 х 24 х 6

ЛХБ40

УСПЗ1 -

- 4 х 40

0.5


- 15 –

Таблица 1,3. Исходные данные к заданию N1.2.2

Вари-

Размер

Помещения, м

Разряд и подраз-

Наименование помещения

Тип лампы

Тип

ряд зри­тельных работ

ЛН

ГЛ

светиль­ника для ЛН/ЛГ

1

2

3

4

5

24 х 6 х 6

30 х б х 6

38 х 6 х 8

42 х б х б

48 х 8 х 6

Инструментальный ЦЕХ

5-60

БК-60

Б-60

БК-60

Б-60

ДРИ125

ДРЛ125

ДРЛ250

ДРИ250

ДРИ400

НСПОЗ

С34ДРЛ

6

7

8

24 х 12 х 9

30 х 12 х 9

36x12x 9

Механический

Б-100

БК-100

Г-200

ДРЛ250

ДРИ250

ДРЛ250

ППР

9

10

42 х 12 х 9

48 х 12 х 9

ЦЕХ

Г-200

Г-500

ДРИ400

ДРЛ400

С35ДРЛ

11

12

13

24x18x15

30x18x15

36x18x15

421815

381815

МЕХЙНИКО-СБОРОЧНЫЙ

Г-200

г-зсо

Г-300

ДРЛ250

ДРЛ400

ДРЛ400

ГСП17

14

15

42x18x15

48x18x15

ЦЕХ

Г-200

Г-200

ДРЛ700

ДРИ700

СД2ДРЛ

16

17

18

24x12x4.2

30x12x4.2

36x12x4.2

РЕМОНТНО-

МЕХАНИЧЕСКИЙ

Б-100

К-100

Б-150

ДРЛ125

ДРЛ250

ДРЛ250

Астра

19

20

42x12x4.2

48x12x4.2

ЦЕХ

Г-150

Б-200

ДРЛ400

ДРИ400

РСП10

21

22

23

54x18x4.8

60x18x4.8

66x18x4.8

72184.

СБОРОЧНЫЙ

Б-200

Г-200

Б-200

ДРИ400

ДРЛ700

ДРЛ400

РСП13

24

25

72x18x4.8

78x18x4.8

ЦЕХ

Г-500

Г-500

ДРИ700

ДРЛ1001

УПД ДРЛ

- 16 -

тодики выполнения светотехнического расчета Сем. выше подраз­дел 1.1), а также он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраздела 1.2.

При выполнении задания N1.2.1 студент использует первую методику расчета второго этапа (см. выше формулы (1.1..1.9) и рекомендации, касающиеся размещения светильников с ЛЛ, третьего этапа светотехнического расчета. Затем он анализирует результаты расчета освещения и выбирает за окончательный тот путь (увеличение количества светильников или мощности ламп в светильнике), который обеспечивает надежность и электробезо­пасность проектируемой осветительной установки при расчетной освещенности выше Еж1п. После этого студент приступает к конс­труктивному решению по данной установке, строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 1.4. В процессе выполнения данного задания студент должен использовать справочные книги [1,2].

Примечание. При выполнении идентичного задания в КР, аттеста­ционной работе будущего бакалавра или дипломном проекте буду­щего инженера студент обязан полностью реализовать первый этап светотехнического расчета с необходимыми обоснованиями. Кроме того, студент осуществляет расчет качественных показателей спроектированной осветительной установки, строго руководству­ясь подразделом 9.4 книги [2].

При выполнении задания N1.2.2 студент на первом этапе определяет только Еmin и параметры качества освещения по СНиП II-4-79 [3]; на втором этапе использует вторую методику расче­та - формулы (1.1, 1.2, 1.8...1.12) и рекомендации, касающиеся размещения светильников с ЛН, ДРЛ или ДРИ, третьего этапа све­тотехнического расчета. Затем он анализирует результаты расче­та по экономичности, надежности и электробезопасности проектируемой осветительной установки и выбирает ту установку, ко­торая имеет минимальную стоимость и обеспечивает повышенную надежность и электробезопасность при расчетной освещенности выше Еmin. После этого студент приступает к конструктивному ре­шению по выбранной установке, строго руководствуясь материала­ми и указаниями подраздела 1.4. В процессе расчета по вышеука­занным формулам студент должен использовать справочные книги [1,2]. При выполнении идентичного задания в КР, аттестационной работе будущего бакалавра или дипломном проекте будущего инже­нера студент реализует то, что указано выше в примечании.

- 17 –

1.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Таким решением является план размещения светильников в помещении(ях). Для этого студент вычерчивает план помещения (в соответствующем масштабе - например, И 1:5, 1:10, 1:15, 1:20, 1:25, 1:40, 1:50, 1:75 или 1:100) и наносит принятое на третьем этапе светотехнического расчета расположение рядов и све­тильников в них, строго соблюдая ГОСТ 21.614-88 "Изображения условные графические электропроводок на плане". На этом плане должны быть указаны размеры помещения в метрах, а также распо­ложение окон и дверей.

Примечания. 1. На практических занятиях и в контрольных рабо­тах заочников допускается приводить схему размещения светиль­ников в рассмотренном помещении (рис. 1.1..1.4), на которой кроме размеров помещения должны быть указаны величины L,l,lи т. д.

2. Студенты-дипломники специальности ЭС на плане помещения(й), приведенного на ватманском листе формата А1 (масштаб здесь может быть 1:125, 1:250 или 1:500), должны также показы­вать расположение магистральных, рабочих и аварийных щитков, проводку и другие элементы электрической сети освещения, так как они выполняют и электротехнический расчет осветительной установки. Элементы оформления таких планов показаны на рис. 13-2 книги [1].

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПР01ЕКТОРНОГО ОСВЕ1ЕШ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ПРОНЗВОДСТВЕНШ ШЮ1АДОК

Открытые монтажные, строительные, ремонтные и иные рабо­чие площадки подлежат искусственному освещение в темное время суток. Чтобы спроектировать такую осветительную установку, вы­полняют светотехнический и электротехнический расчеты. Первый ведут с целью определения потребного количества светильников или прожекторов и правильного их размещения на открытой пло­щадке. Для этого применяют методы удельной мощности и светово­го потока, указанные в разделе 1 настоящего пособия (при опре­делении количества светильников коэффициенты отражения прини­жают равными нулю), а также точечный метод и метод изолюкс (кривых равной освещенности). Последние два метода имеют неко-

-18-

Рис. 1.1. Схема размещения светильников типа ЛСПО2 – 2 x 80

в компьютерном зале

Рис. 1.2. Схема размещения светильников типа ЛС002 – 2 x 40

В учебном помещении

-19-

Рис. 1.3. Схема размещения светильников типа УПД ДРЛ- 2000

В производственном помещении механического цеха

Рис. 1.4. Схема размещения светильников типа НСП07

с ЛН 500 Вт в помещении ремонтного цеха

- 20 –

торые особенности при расчете прожекторного освещения площадок различного назначения, о которых см. ниже.

Электротехнический расчет ведут в направлении выбора ис­точника питания, магистральных и групповых щитков и расчета конкретной осветительной сети, которая должна обеспечить бес­перебойную работу спроектированной осветительной установки. Его выполняют инженеры-электрики по соответствующим методикам, изложенным в книгах [1,2] или электротехнических справочниках.

2.1. Методика светотехнического расчета

Этот расчет реализуется в три этапа. На первом этапе сту­дент определяет исходные данные. К ним относятся: 1) характер осветительного прибора - тип и мощность лампы, тип прожектора; Примечания. 1. Источниками света могут быть лампы накаливания (ЛН)„ газонаполненные типа ДРЛ или ксеноновые [1,2,8]. 2. Мощности лампы РА в прожекторах могут быть различными [1.2], но лучше принимать для прожекторов 150, 200, 250, 500, 750, 1000 Вт и более.

3. Наиболее часто применяются прожекторы заливающего света (ПЗС). В них используются в основном ЛН, а в ПЗС-45 целесооб­разно применять ДРЛ [1,2,8].

2) высота установки прожектора над уровнем земли Н, м;

Примечания. 1. Высоту Н следует принимать для прожекторных мачт 10 , 12, 15, 20 и 30 м [8] (подчеркнуты типовые Н).

2. Величина Н зависит от максимальной высоты сооружения и обо­рудования Нмах, имеющихся на рассматриваемой площадке. Поэтому Н следует принимать на 3...10 м вше Нмах. Чем выше Н , тем меньше зона теней и полутеней на освещаемой площадке.

3) назначение и площадь освещаемой площадки, S, м2;

Примечание. Форма площадки (квадратная, прямоугольная, Г- или Т- образная) Влияет только на размещение мачт.

4) нормативная освещенность Еmin рассматриваемой площадки по проекту организации строительства для охранного освещения и рабочих мест по проекту производства работ для рабочего осве­щения. Величина Еmin принимается по СНнП 11-4-79, СНиП II1-4-80* и ГОСТ 12.1.046-85. При этом рабочее освещение при строительстве зданий складывается из охранного и местного ос­вещений. Последнее как правило выполняют в виде гирлянды при строительстве здания или фары, установленной на экскаваторе


- 21 -

или кране, при выполнении нулевого цикла работ. Расчет гирлян­ды ведут как расчет линейной лампы без светильника, а фары -как расчет улучшенного светильника, но при коэффициентах отра­жения равных нулю.

На втором этапе проектирования студент определяет коли­чество прожекторов. Для этого используют методы: удельной мощ­ности, точечный и наложение на освещаемую площадку изолюкс равной освещенности [1,8]. При последнем методе требуются го­товые альбомы масштабных изолюкс равной освещенности, которые в большинстве своем отсутствуют на предприятиях и стройках, Поэтому студенты используют расчетные методы (удельной мощнос­ти и точечный). Порядок расчета при этом следующий:

1. Начертить в масштабе рассматриваемую площадку.

2. Ориентировочно определить потребную удельную мощность, Вт, установки по формуле

= (0,15...0,25) Еmin К , (2.1)

где К - коэффициент запаса, равный 1,5.

3. Подсчитать ориентировочное количество прожекторов, шт. , по формуле

N = S / РА. ' (2.2)

4. Определить освещенность в контрольной точке (например, точка А на рис. 2.1 - менее освещенная, но равноудаленная от прожекторных мачт), которая освещается несколькими прожектора­ми, установленными на каждой мачте, с одинаковыми углами нак­лона к горизонту и одинаковыми углами между проекциями оптических осей смежных прожекторов на горизонтальную плос­кость. Для этого замерить на чертеже расстояние l и определить отношение l / Н. Затем по графикам приведенной освещенности про­жектора книги [1] на с. 249...286 определить оптимальный угол и подсчитать суммарную освещенность в точке А от про­жекторов трех мачт, освещаемых эту точку. Сравнить суммарную освещенность с Еmin. Если Еmin, то размещение мачт прини­мается с данной мощностью ламп в прожекторе: в противном слу­чае необходимо принять ближайшую большую мощность лампы в про­жекторах.

5. Определить освещенность в дополнительной точке (напри­мер, точка Б на рис. 2.1), которая находится на половине расс­тояния между точкой А и любой из мачт. Нахождение в ней от трех прожекторных мачт осуществляется по методике, приме­ненной для точки А, но с углом , установленным для точки А.


-22-



- 23 -

Сравнить эту освещенность с освещенностью в точке и. Если ^6 в точке Б окажется меньше или больше в 1,5...2 раза, чем в точке А, то необходимо изменить угол - наклона прожектора и взять ближайшую кривую графика приведенной освещенности прожектора. Затем подсчитать при новом угле в точке А и Б от трех прожекторных мачт по вышеизложенной методике и сравнить их с Еmin. И так действовать до тех пор, пока в точках А и Б не будет отличаться от Еminи между собой более, чем в 1,5...2 раза.

6. Определить освещенность в точках угловых полей по вы­шепринятой методике с углом наклона прожектора , получен­ным при определении в точке Б, Сравнить угловых точек Еmin

7. Сопоставить угловых точек между собой. Если эти освещенности примерно равны (отличаются не более чем в 1,5...2 раза), то необходимо провести на чертеже границы действия пуч­ка прожекторов каждой мачты (например, аналогично линиям 1-1' , 1-1”, 2-2', 2-2", 3-3' и 3-3" на рис. 2.1),

8. Принимая за расчетную точки А , определить угол, град, между проекциями оптических осейдля всех трех мачт по формуле

. (2.3)

9. Определить число прожекторов в пучке по формуле

h = () (2.4)

где - угол между проекциями осей крайних прожекторов пучка, определенной зоной действия последнего (например, угла между линиями 1-1 , 1-1', 2-2', 2-2", 3-3' и 3-3" рис. 2.1), град; ' - угол между проекциями крайних линий светового по­тока одного прожектора, град.

10. Подсчитать (путем суммирования) необходимое количест­во прожекторов на трех прожекторных мачтах.

При наличии одного прожектора на мачте методика расчета освещенности в заданной течке значительно упрощается (рис. 2.2). Например, дана точка А и ее расстояние l от основания вышки прожектора, а также расстояние от проекции оптической оси, перпендикулярной к линии в. Студент определяет:

1) из треугольника ОАА расстояние а по формуле

a = (2.5)

2)tg= a / H , а через tg находят по таблицам угол .

-24-

Рис. 2.2. К расчету освещенности от одного прожекторав данной точке

3) угол = агсtg(b-соs) / Н; (2.6)

4) силу света Y по графику, приведенному в книге [1] на с. 249...286 ;

5) горизонтальную освещенность Ег , лк, в данной точке по Формуле

Е = (Ycos)/ H (2.7)

6) площадь изолюксы $нз, м2, на поверхность площадки $, м2 , по графикам изолюкс на условной плоскости, приведенным в книге [1] на с. 249. ..286;

7)количество прожекторов, шт, по формуле

N= S / $нз, (2.8)

Независимо от количества прожекторов, установленных на мачте, студент находит "мертвое" пространство около каждой мачты (рис. 2.1) по формуле

X=Htg [90 – (- )] + R / sin (2.9)

- 25 -

где X - расстояние от прожекторной мачты до светового пятна на освещаемой поверхности площадки, м; - принятый угол наклона прожектора, град; - угол рассеяния (зависит от типа прожектора - см. табл. 9-6 книги [1]. град; R - радиус прожектора, м.

Если "мертвое" пространство находится на освещаемой пло­щадке (как на рис. 2.3), то необходима установка дополнитель­ного источника света - светильника с лампой накаливания или ДРЛ. При этом высоту его установки Н студент принимает равной 6,5-7,5 м (ЛН) или 7,0...II,5 м (ДРЛ), а Есв , создаваемая этим источником света в "мертвой" зоне, должна соответствовать освещенности на всей открытой площадке, т.е. Есв = Еmin - Ег. Величину Есв он находит по формулам;

Есв = У/ Н-К или У = Есв НК , (2.10)

где У - сила света принятого источника света, кд (берут из книги [8] на с. 46 и 47); К - коэффициент запаса, равный 1,3 (ЛН) или 1.5 (ДРЛ),

На третьем этапе проектирования студент выполняет деталь­ную конструктивную проработку второго этапа светотехнического расчета для заданной площадки в соответствии с указаниями подраздела 2.4.

2.2. Задания на расчет

Задание Н2..2.1. Рассчитать методом удельной мощности и точечным методом для двух случаев (глубин и высот) количество прожекторов (на мачте установлено их несколько, т.е. пучек лу­чей) с ЛН или ДРЛ охранного освещения открытой производствен­ной площадки по исходным данным табл. 2.1, разместить их на плане площадки и выбрать оптимальный вариант охранного освеще­ния, удовлетворяющий данным условиям работы. При этоммини­мальную освещенность принять 2 лк. На площадке размещены вре­менные подсобные помещения и будут проводиться работы по вы­полнению нулевого цикла (вариант 1...12) или строительству здания (вариант 13...25).

Задание Н2.2.2. Рассчитать методом удельной мощности и точечным методом для двух случаев (высот и глубин) количество прожекторов (на мачте установлен один прожектор) с ЛН или ДРЛ охранного освещения открытой производственной площадки по ис­ходным данным табл. 2.2, разместить их на плане площадки и

-26-

- 27 –

Таблица 21. Исходные данные к заданию N2.2.1

Вари­ант

Размер площадки ,

м

Тип, напряжение, В, и мощность лампы» Вт

Тип про­жек­тора

Высота установки прожекто­ра*, м

Вид выполняемых работ

1

50 х 10

Б 215-225-150

ПЗС-25

2

3

4

75 х 10

100 х 10

150 х 10

БК 215-225-150

Б 215-225-200

БК 215-225-200

ПЗС-25 ПЗС-25 ПЗС-25

9,0

Рытье траншей глубиной 1,7 и 2,0 м

5

175 х 10

Г 215-225-300

ПЗС-35

6

100 х 50

БК 215-225-200

ПЗС-25

7

125 х 50

Б 215-225-150

ПЗС-25

Рытье

8

9

150 х 50

175 х 50

БК 215-225-150

Г 215-225-300

ПЗС-25 ПЗС-35

9,0

котлованов глубиной 2,0 и 3,0 м

10

200 х 50

Б 215-225-200

ПЗС-25

11

12

50 х 100 75 х 100

Б 215-225-150

Г 215-225-300

ПЗС-25 ПЗС-35

9,0

Рытье котло­ванов глуби­ной 3.0;3,7 м

13

14

15

100 х 100

125 х 100

150 х 100

ДРЛ - 80

ДРЛ – 125

ДРЛ - 250

ПЗС-25 ПЗС-25 ПЗС-25

15,0

Строительство зданий: кругло­го п=12,0 м; прямоугольного 15 м

16

100 х 30

ДРЛ - 400

ПЗС-35

17

18

19

125 х 30

150 х 30

175 х 30

ДРЛ - 700

ДРЛ - 250

ДРЛ - 400

ПЗС-35 ПЗС-25 ПЗС-35

21,0

Строительство ( панельного ) здания Ь = 15,0 и 28,0 м

20

200 х 30

ДРЛ - 700

ПЗС-35

21

22

23

24

25

50 х 40

75 х 40

100 х 40

125 х 40

150х140

ДРЛ - 1000

ДРЛ – 2000

Г 215-225-500

Г 215-225-750

Г 215-225-1000

ПЗС-45 ПЗС-45 ПЗС-35 ПЗС-35

ПЗС-45

21,0

Строительство кирпичного здания Ь = 28.0 м и Т-образного базара Ь = 12 м

*Высота установки прожектора дана без учета высоты строящегося здания

- 28 –

Таблица 2.2. Исходные данные к задания N2.2.2

вари­ант

Размер площадки,

м

Тип, напряжение, В, и мощность. Вт

Тип про­жек­тора

Высота установки прожекто­ра*, м

Вид выполняемых работ

1

2

3

4

5

100 х 50

125 х 50

150 х 50

175 х 50

200 х 50

ДРЛ - 1000

ДРЛ - 2000

Г 215-225-500

Г 215-225-750

Г 215-225-1000

ПЗС-45

ПЗС-45

ПЗС-35

ПЗС-35

ПЗС-45

15,0

Строительство сборочного и холодно-прес­сового цехов высотой h = 15 и 18 м

6

50 х 100

ДРЛ - 400

ПЗС-35

7

8

9

75 х 100

100 х 100

125 х 100

ДРЛ - 700

ДРЛ - 250

Г 215-225-300

ПЗС-35

ПЗС-25

ПЗС-25

21,0

Строительство корпусов института h= 18 и 21 м

10

150 х 100

Г 215-225-750

ПЗС-35

11 12

50 х 100

75 х 100

ДРЛ - 1000

ДРЛ - 2000

ПЗС-45

ПЗС-45

18,0

Строительство Т-образного здания h=20 м

13 14 15

100 х 100

125 х 100

150 х 100

ДРЛ - 700

ДРЛ – 400

Г 215-225-1000

ПЗС-35

ПЗС-35

ПЗС-45

9.0

Рытье котлова­нов под емкости глубиной 15 и 7,5 м

16

100 х 30

БК 215-225-200

ПЗС-25

17 18

125 х 30

150 х 30

Б 215-225-150 БК 215-225-150

ПЗС-25

ПЗС-25

9,0

Рытье котлова­нов глубиной 4 и 6 м

19

175 х 30

Г 215-225-300

ПЗС-25

20

200 х 30

Б 215-225-200

ПЗС-25

21

50 х 5

Б 215-225-150

ПЗС-25

22 23

75 х 5

100 х 5

БК 215-225-150

Б 215-225-200

ПЗС-25

ПЗС-25

10,0

Рытье траншей глубиной 2,0 и 3,0 ы

24

125 х 5

БК 215-225-200

ПЗС-25

25

150 х 5

Г 215-225-300 теки прожекторе

ПЗС-35

*Высота установки прожектора дана без учета высоты строящегося здания

- 29 -

выбрать оптимальный вариант охранного освещения, удовлетворяю­щий данным условиям работы. При этом минимальную освещенность принять 2 лк. На площадке размещены временные подсобные поме­щения и будут проводиться работы по строительству здания (ва­риант 1...12) или выполнению нулевого цикла (вариант 13...25).

2.3, Методические указания по выполнении заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студенту необходимо изучить теоретический материал по освещению Сем. с. 33...39 учебного пособия 173), прожекторному освещению (см. с. 249...288 книги Ш) и методику светотехнического расчета прожекторного осве­щения (см. выше подраздел 2.1), а также следует ознакомиться ему с вариантом своего задания, приведенного в подразделе 2.2.

При выполнении задания N2.2.1 студент реализует первый (частично), второй и третий этапы светотехнического расчета прожекторного освещения. На втором этапе он использует формулы (2.1...2.4) в последовательности, изложенной в 10-и пунктах методики по расчету прожекторного освещения пучком лучей. За­тем студент определяет "мертвое" пространство около каждой мачты и требуемую силу света дополнительного светильника по формулам (2.3 и 2.10). Все расчеты студент ведет для двух за­данных глубин или высот зданий, после чего он приступает к ре­ализации третьего этапа в строгом соответствии с указаниями подраздела 2.4.

При выполнении задания N2.2.2 студент также реализует первый (частично), второй и третий этапы светотехнического расчета прожекторного освещения. На втором этапе он использует Формулы С2.1, 2.2 и 2.5..,2.10), т.е. выполняет методику по расчету прожекторного освещения, когда на мачтах находится один прожектор. Все расчеты студент ведет для двух заданных значений глубин или высот зданий, после чего студент приступа­ет к реализации третьего этапа как указано ниже.

В ходе выполнения заданий студент обязан использовать справочную и другую литературу [1, 2 и 81.

2.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Эти решения состоят в правильном размещении прожекторных мачт на территории освещаемой площадки. Вариантов размещений

- 30 -

мачт может быть два: первый - на границе площадки и второй -за ее пределами. Первый вариант реализуется при наличии све­тильников на прожекторной мачте, предназначенных для устране­ния "мертвого" пространства данной мачты. Здесь прожекторные мачты устанавливайте по контуру освещаемой площадки так, что­бы они не мешали въезду, перемещении и выезду строительной и транспортной техники и рационально освещали всю территорию площадки независимо от размещения основных и вспомогательных сооружений и бытовок. Примером такого размещения является рис, 2.3, где показаны освещаемые зоны как прожекторами, так и све­тильниками.

Размещение прожекторных мачт за пределами площадки (см. рис. 2.1) не требует наличия светильников на мачтах. Последние должны быть размещены так, чтобы избежать на освещаемой пло­щадке наличия "мертвых" зон и уменьшения на ней теней и полу­теней.

На практических занятиях студент показывает принятое раз­мещение прожекторных мачт на освещаемой площадке для двух слу­чаев: высот возводимого здания или глубин нулевого цикла работ. Затем он рекомендует одно из размещений, удовлетворяющее данным условиям работы. Б курсовой работе, аттестационной ра­боте бакалавра или дипломном проекте инженера эти размещения (одно пунктиром) приводятся на ватманском листе формата А1 в соответствующем масштабе.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИТОЧНОЙ И ВНШНОЙ КЕХАНИЧЕШЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

3.1. Методика проектирования

Проектирование механической вентиляции для различных по­мещений состоит из трех этапов. На первом этапе определяют помещение(я), где необходима механическая вентиляция, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков явного или полного тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работающих людей, а также расчетные метеорологические и иные условия, вытекающие из раздела 2 СНиП 2.04.05-91 [9] и его обязательных приложений 1,2, 5 и 8. Здесь же решаютсявопросы размещения воздухово­дов, воздухозаборных шахт и других элементов механической вен-

-31-

тиляции. Их принимают с учетом строительных особенностей данного(ых) помещения(й) и эстетических требований. В частности, наиболее удобно располагать воздуховоды над подвесными потол­ками или на специальных технических этапах, в толщах стен (при сборном строительстве), под полом или перекрытием. Расположе­ние воздуховодов и их трасс в значительной мере предопределя­ется местом установки вентилятора. Его по возможности устанав­ливают в середине воздуховода, соединенного параллельно. Опре­деление числа воздуховодов (ветвей) для обслуживания данного помещения является одной из важнейших задач проектирования ме­ханической вентиляции.

Этот этап проектирования частично реализуется студентами только на практических занятиях, так как многие сведения даны в исходных данных заданий: в других случаях он выполняется полностью с соответствующими обоснованиями.

На втором этапе определяют потребное количество воздуха (1П, м3/ч) для конкретного помещения (а следовательно и проек­тируемой механической вентиляции) и ведут аэродинамический расчет вентиляционной сети, заданной (принятой) к проектирова­нии,

Согласно СНиП 2.04.05-91 [9] величину 1^ определяют рас­четом, исхояя из обеспечения в данном помещении санитарно-гигиенических норм (Lсг, м /ч) и норм взрывопожарной безопаснос­ти (Lб, м3/ч). При этом величина LПдолжна быть большейиз по­лученных расчетом величин для данного помещения, т.е.

(3.1)

Расчет значения LСГведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и норми­руемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значе­ния Lсг определяют отдельно для теплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха р = 1,2 кг/м5 (температура 20СС). Конечной величиной Lсг принимают большую из величин, полученных по формулам (3.2, ..3.4).

При наличии избытков явной или полной теплоты ( или , Вт) в помещении потребный расход воздуха, м3/ч, определяют по формулам

Lя = 3.6 / 1.2 (t-t) (3.2)


-32-

Рис. 3.1. Расчетная схема воздуховода:

а, б, в, г и д - участки магистрального воздуховода; 1 и 2 - ответвления; ПЗ - пылеулавливающее устройство

де зависит от выбранной конструкции (табл. 14.11 с. 307 книги [12]) конического коллектора. Последний устанавливается под углом 30°и при соотношении = 0,05, тогда по справочни­ку коэффициент равен 0,8. Два одинаковых круглых отвода запро­ектированы под углом 90° и с радиусом закругления =2,

Для них по табл. 14.11 [121 коэффициент местного сопротив­ления = 0,15

Потерю давления в штанообразном тройнике с углом ответв­ления в 15° ввиду малости (кроме участка 2) не учитываем. Та­ким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на участках а и 1

.

На участках бив местные потери давления только в трой­нике, которые ввиду малости (0,01...О,03) не учитываем. На участке г потерю давления в переходном патрубке от вентилятора ориентировочно оценивают коэффициентом местного сопротивления =0,1. На участке д расположена выпускная шахта, коэффици­ент местного сопротивления зависит от выбранной ее конструк­ции. Поэтому выбираем тип шахты с плоским экраном и его отно­сительным удлинением 0,33 (табл. 1-28 книги [10]), а коэффици­ент местного сопротивления составляет 2,4. Так как потерей давления в тройнике пренебрегаем, то на участке д (включая и ПУ) получим = 2,4. На участке 2 давление теряется на сво­бодный выход ( = 1,1 по табл. 14-11 книги [121) и в отводе

- 35 -

(0,15 см. выше). Кроме того, следует ориентировочно предус­мотреть потерю давления на ответвление в тройнике ( 0,15), так как здесь может быть существенный перепад скоростей. Тогда суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке 2

= 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4 . Пример 2. При расчете вентсети (рис. 3.2) требуется опре­делить суммарные значения коэффициентов местных сопротивлений для приточной вентиляции.

Рис. 3.2. Расчетная схема воздуховода;

КУ - калориферная установка; а, б и в - участки ма­гистрального воздуховода

Решение. На участке а давление теряется на приточный на­садок на спуске, в двух отводах и в тройнике. Приточный наса­док выбираем из табл. 14.11 [121. Нам подходит веерная решетка с ^ = 1,1. Коэффициент местного сопротивления в двух отводах рассчитывается аналогично примеру 3.1 и равен ^ = 2 х 0,15 = •0,3. Потери давления в тройниках ввиду малости (0, 01... О, 03) не учитываем. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке а

= 1Л + 0,3 - 1,4 . На участке б местные потери давления в тройнике не учиты­ваем ввиду их малости, но на этом участке предусматривается работа КЗ в зимнее время. Ее сопротивление определяется по графикам фиг. 5 и 6 (с. 532 книги СИ]) при определении ве­совой скорости воздуха и его массового расхода. На практичес­ких занятиях сопротивление (потеря давления) КУ следует прини-

- 36 -

мать 30... 50 Па. На участке в давление теряется на свободный вход в колено (= 90 и равен 1,1 (табл. 14.11 книги [12]), на внезапное сужение потока в отводе при соотношении площадей = 0,8 и составляет 0,15. Кроме того, на данном участке расположена приточная шахта; выбираем ее с зонтом при утолщен­ной входной кромке (H/d= 0,5) с = 0,75 (табл. 14.11 книги [12]. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивле­ний на участке в

= 1.1 + 0.15 + 0,75 = 2,0 .

Затем аэродинамический расчет ведут следующим образом.

1. Определяем диаметры, мм, воздуховодов из уравнения
расхода воздуха ,

D=1,13(L/V)(3.8)

При этом начинают с наиболее удаленного от вентилятора участ­ка, задавшись для данного участка скоростью ( в приточной ме­ханической вентиляции скорость V принимают 2... 10 м/с, а в вы­тяжных системах - 10... 25 м/с) и необходимым расходом, и вы­числяют диаметр воздуховода. Последний округляют до ближайшего стандартного диаметра (приложение 21 СНиП [91 или приложение 1 книги [10]) и пересчитывают скорость Vпо формуле (3.8).

2. Определяют по вспомогательной таблице (приложение 1 [10]) динамическое давление ()и приведенный коэффициент сопротивления трения /d.

3. По заданным и рассчитанным данным (см. графы 2... 9 табл. 3.1) подсчитывают потери давления по формуле

P = ( ) (3.9)

Для упрощения вычислений необходимо составить ниже

следующую таблицу, куда заносятся результаты расчетов. Таблица 3.1. Сводная таблица результатов аэродинамического расчета

N участка

l

L, м/ч

d , мм

V ,

м/c

,

Па

P,

Па

P,

Па

,

Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

4. Нарастающим итогом записываем Р' потери давления в ма­гистрали до концов соответствующих участков, а для ответвлений - располагаемые давления (графа 12 табл. 3.1). В графе 13 вы­числяются для ответвлений невязки - разницы между потерями давлений в ответвлениях и располагаемыми для них давлениями. Если эти невязки не превышают 10% от располагаемого давления

- 37 -

то пересчет ответвлений можно не выполнять (реализация этого пункта см. в примере 3).

Пример 3. По ранее выполненным расчетам и приведенной трассе на рис. 3.1 выполнить расчет потерь давления Р' и опре­делить невязки Р.

Решение. Считаем, что потери давления Р уже рассчитаны и вносим их в табл. 3.2. Дальнейший ход вычислений состоит в следующем.

Таблица 3.2. Сводная таблица (извлечение по графам 11...13 табл. 3.1)

N участка

Р, Па

Р', Па

P, Па

а

216

216

-

б

48

264

-

в

18

282

-

г

24

306

-

д

312

618

-

КУ

352

658

-

1

216

264

48

2

176

306

130

Потери давления Р' в магистрали записываются нарастающим итогом. Располагаемое давление для участка 1 равно подсчитан­ной потере давления на участке а и б, т.е. 264 Па; для участка е - потере давления на участке д , т.е. 312 Па; для участка е получилась недопустимая невязка в 136 Па, т.е. в 136/312 х 100= 44%. В данном случае необходим пересчет диаметра воздуховода и скорости движения воздуха или установка соответствующей дроссельной заслонки.

На третьем этапе по общей потере давления в рассчитанном воздуховоде Р' (в примере 3 - 658 Па) и потребному расходу воздуха Lп, м3/ч, подбирают вентилятор [10]. Затем определяют установленную мощность N, кВт, электродвигателя по формуле

- 38 -

где Q - принятая производительность вентилятора, м3/ч; Н - принятий напор вентилятора, Па; - кпд вентилятора (ре­комендуется выбирать наибольший по графику для необходимых Qи Н); - кпд передачи (для клиновой - 0,9...0,95; при со­единении на одном валу - 1.0).

По полученному значении Nу подбирает по каталогу [10] тип электродвигателя, его мощность, число оборотов и т.д. Затем при­ступают к конструктивней решениям, указанным в подразделе 3.4.

3.2. Задания на расчет

Задание NЗ.2.1. Рассчитать механическую вытяжную вентиля­ция для помещения, в котором выделяется пыль или газ и наблю­дается избыточное явное тепло по исходным данным табл. 3.3 (дробь означает, что в числителе даны величины С для пыли, а в знаменателе - для газа).Схема размещения воздуховодов приве­дена на рис. 3.3. Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощ­ность электродвигателя и указать основные конструктивные реше­ния.

Задание N3.2.2. Рассчитать систему приточной механической вентиляции в помещении (рис. 3.4) с равномерной раздачей воз­духа через дисковые насадки по исходным данным табл. 3.4. По­добрать необходимый вентилятор, тип и мощность электродвигате­ля и указать основные конструктивные решения.

3.3. Методические указания по выполнению заданий

Перед выполнением задания(й) студент изучает обеспечение комфортных условий жизнедеятельности по учебному пособию [7, с. 26...33] и методику проектирования механической вентиляции (см. выше подраздел 3.1), а также он знакомится со своим вари­антом задания(й) из подраздела 3.2.

При выполнении задания N3.2.1 студент рисует схему (трас­су) воздуховодов вытяжной механической вентиляции помещения, определяет количество воздуха по выделяющимся вредностям по формулам (3.2...3.6). Затем он сравнивает полученные расходы и принимает решение о потребном количестве воздуха для даль­нейших расчетов, руководствуясь условием (3.1). После этого студент принимает воздуховод круглого или прямоугольного сече­ния и ведет аэродинамический расчет по формулам (3.7...3.9), принимая равномерную вытяжку потребного воздуха через 4 вы-

- 42 -

тяжных ответвления, т.е. по Lп/ 4 через каждое ответвление. По найденный величинам Lп и Р' он подбирает центробежный вентиля­тор (модель, его номер и другие характеристики), определяет установленную мощность электродвигателя по формуле (3.10) и принимает основные конструктивные решения, руководствуясь ука­заниями и материалами подраздела 3.4.

При выполнении задания N3.2.2 студент вначале ведет рас­чет также, как и при выполнении задания N3.2.1, включая устано­вление величины Lп. Затем он предусматривает подачу свежего воздуха приточной вентиляцией в объеме на 10% больше объема удаляемого воздуха, т.е. Lпр=1,1 Lп. По этому расходу студент производит аэродинамический расчет воздуховодов в таком же по­рядке, как в задании N3.2.1. По найденным величинам Lпр и Р' он подбирает центробежный вентилятор (модель, его номер и другие характеристики), определяет установленную мощность электродви­гателя по формуле (3.10) и принимает основные конструктивные решения, руководствуясь указаниями и материалами подраздела 3.4.

3.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Если при расчете магистральной ветви и опусков появилось избыточное давление, а невязка в потерях давления превышает 10%, то студент приступает к конструктивному решению. Послед­ним может быть уменьшение угла ответвления, установка дрос­сельной заслонки или изменение диаметра воздуховода(ов).

Чаще студент должен рассмотреть вопросы, связанные с раз­мещением приточных или вытяжных шахт, воздуховодов; с выбором сечения и материала воздуховода, запорных и регулирующих уст­ройств, фильтров, пылеуловителей и т.д.; с установкой вентиля­торов и электродвигателей; с защитой от вибраций воздуховодов и вентустановок и обеспечением электробезопасности. Детальное освещение этих вопросов он может найти в главах 13...15 и приложении 4 книги [12]. Конструктивные режения, принятые им, должны сопровождаться эскизами, схемами и чертежами, а также четкими обоснованиями. Схемы, эскизы и чертежи студент-диплом­ник выносит на ватманский лист формата А1. На последнем, как правило, приводят принятую схему воздуховодов, таблицу с ре­зультатами ее аэродинамического расчета и основные решения по составным частям спроектированной механической вентиляции (например, конструкции шибера, клапана, дроссельной заслонки, приточного распределительного или вытяжного устройства, филь-

- 43 -

тра или пылеуловителя, виброизоляторов и т.д.). Особо важным являются решения по установке вентилятора, электродвигателя и воздуховодов в данном помещении, по режиму работы данной вент-системы и по электробезопасности.

Студент должен помнить, что небольшие вентиляторы (с но­мером колеса до N6) устанавливают на одном валу с электродви­гателем. Это наиболее целесообразно по соображениям надежности эксплуатации, при этом уменьжаются жум и потери мощности в пе­редаче, меньже габариты установки. Чаще вентилятор и электрод­вигатель устанавливают на раме, которая виброизолирована от пола. В воздуховодах предусматривают гибкие резиновые вставки вблизи вентилятора, чтобы вибрации не передавались от вентиля­тора и не возникали резонансные вибрации, вызывающие разрушение воздуховодов. Но при этом все воздуховоды должны быть за­землены или занулены (расчет см. ниже). И наконец, приточная механическая вентиляция работает в режиме нагнетания воздуха, а вытяжная - в режиме всасывания (разрежения) воздуха. Поэтому студент должен предусмотреть возможность реверсирования возду­ха (т.е. переход на противоположный режим) при соответствующих аварийных ситуациях в данном помещении.

4.ВЫБОР И РАСЧЕТ СРЕДСТВ ПО ПНЛЕГАЗООЧИСТКЕ ВОЗДНХЙ

4.1. Методика выбора и расчета средств

Основные типы, конструкции и критерии применения средств по пылегазоочистке воздуха, изготовляемых серийно на отечест­венных заводах, изложены на с.148...153 книги [7]. При решении конкретной производственной задачи необходимо из предлагаемой заводами-изготовителями номенклатуры изделий подобрать наибо­лее подходящее по своим параметрам для данного случая. Это достигают расчетным путем по приведенным ниже методикам.

4.1.1, Методика расчетов циклонов

Циклоны предназначены для сухой очистки газов от пыли со средним размером частиц более 10...20 мкм. Все практические задачи по очистке газов от пыли с успехом решаются циклонами НИИОГАЗа: цилиндрическими серии ЦН и коническими серии СК. Из­быточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно пре

- 44 -

вышать 2500 Па. Температура газов во избежание конденсации па­ров жидкости выбирается на 30...50°С выше температуры точки росы, а по условиям прочности конструкции - не выше 400°С. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличива­ясь с ростом последнего. Цилиндрические циклоны серии ЦН пред­назначены для улавливания сухой пыли аспирационннх систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов при начальной запыленности до 400 г/м3 и устанавливать перед фильтрами и электрофильтрами.

Конические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет болыего гидравлического сопротив­ления. Входная концентрация сажи не должна превышать 50 г/м3

Для расчетов циклонов необходимы исходные данные: объем очищаемого газа Q, м3/с; плотность газа при рабочих условиях , кг/м3 вязкость газа при рабочей температуре , Па-с; диаметр и дисперсный состав пыли dп и lgвходная концентрация пыли с, г/м3 плотность частиц пыли п , кг/м3 требуемая эффективность очистки газа .

Расчет циклонов ведется методом последовательных прибли­жений в следующем порядке:

1. Задавшись типом циклона, определяют оптимальную ско­рость газа w опт в сечении циклона диаметром Д по следующим данным:

Тип циклона ЦН-24 ЦН-15 ЦН-11 СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М

wопт, м/с 4,5 3,5 3,5 2,0 1,7 2,0

2. Определяют диаметр циклона Д, м, по формуле

Д = . (4.1)
Полученное значение Д округляют до ближайшего типового
значения внутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр
циклона превышает его максимальное допустимое значение, то не­
обходимо применять два или более параллельно установленных
циклонов. В РФ для циклонов принят следующий ряд внутренних
диаметров Д, мм: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000,
1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000.

3. По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне, м/с, по формуле

w = 4Q / () (4.2)

- 45-

где n - число циклонов. Действительная скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 15%.

4. Вычисляют коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле

, (4.3)

где K1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 4.1); К2 - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4.2); -коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл. 4.3).

Таблица 4.1. Поправочный коэффициент на диаметр циклона

Значение К^ для Д, мм

Тип ц и к л она

150 *

200

300

450

500

ЦН-11

0,94

0,95

0,96

0.99

1,00

ЦН-15, ЦН-24

0.85

0,90

0,93

1,00

1,00

СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34,

СК-ЦН-33М

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

Таблица 4.2. Поправочный коэффициент на запыленность газа

Тип циклона

Значение К2 при С вх, г/м3

0

10

20

40

80

120

150

ЦН-11

1

0,96

0,96

0,92

0,90

0,87

-

ЦН-15

1

0,93

0,92

0,91

0,90

0,87

0,86

ЦН-24

1

0,95

0,93

0,92

0,90

0,87

0,86

СДК-ЦН-33

1

0,81

0,78

0,78

0,77

0,76

0,745

СК-ЦН-34 у

1

0,98

0,94

0,93

0,915

0,91

0,90

СК-ЦН-34М

Таблица 4.3

1 5. Коэф

0,99 фициен1

0,97

т гидра

0,95 влическ<

кого со

против

ления

циклона диаметром 500 мм

Значение

Тип циклона

ЦН-11

ЦН-15

ЦН-24

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-34М

При выхлопе в атмосферу

При выхлопе в сеть

245 250

155 163

75

80

520

600

1050

1150

2000

- 46 -

5. Определяют гидравлическое сопротивление циклона, Па по формуле

, (4.4)

где и - соответственно плотность и скорость газа в расчетном сечении циклона; - коэффициент гидравлического сопротивления.

6. По табл. 4.4 находят значения параметров пыли d и lgдля выбранного типа циклона.

Таблица 4.4. Значения параметров пыли

Тип циклона

ЦН-24

ЦН-15

ЦН-11

СДК-ЦН-33

СК-ЦН-34

СК-ЦН-3

d

lg

8,5 0,308

4,5 0,352

3,65 0,352

2,31

0,364

1,95

0,308

1,3 0,340

7. Ввиду того, что значения d, приведенные в табл. 4. определены по условиям работы типового циклона ( Дт = 0,6 м; = 1930 кг/м3;

= 22,2х10Па с; wт = 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых величину d, мкм, по формуле

d= d (4.5)

8. Рассчитывают параметр х по формуле

х = lg (d/ d) / (4.6)

а по табл. 4.5 находят параметр Ф (х).

Таблица 4.5. Значения параметра Ф (х)

X

-2,7

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

Ф (X)

0,0035

0,0228

0,0359

0,0548

0,0808

0,1151

0,1587

0,2

x

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

Ф (х)

0,2743

0,3446

0,4207

0,5000

0,5793

0.6554

0,7257

0,788

X

1,0

1,2

1,4

1,6

1.8

2,0

2,7

Ф (X)

0,8413

0,8849

0,9192

0,9452

0,9641

0,9772

0,9965

9. Определяют эффективность очистки газа в циклоне г формуле

(4.7)

где Ф (х) - табличная функция от параметра х, рассчитан­ного по формуле (4.6).

- 47 -

10. Если расчетное значение окажется меньше необходи­мого по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то нуж­но выбрать другой тип циклона с большим значением коэффициента гидравлического сопротивления. Для ориентировочных расчетов можно пользоваться формулой

(4.8)

Где индексы 1 и 2 соответствуют двум разным циклонам.

4.1.2. Методика расчета скрубберов Вентури Скрубберы Вентури нанли наибольшее применение среди ап­паратов мокрой очистки газов с осаждением частиц пыли на по­верхность капель жидкости. Они обеспечивают эффективность очистки 0, 96...О, 98 на пылях со средним размером частиц 1...2 мкм при начальной концентрации пыли до 100 г/м3. Сдельный рас­ход воды на орошение при этом составляет

0, 4... 0, 6 л/м3.

Для расчетов эффективности очистки от пыли производствен­ных выбросов скруббером Вентури необходимы следующие исходные данные: плотность газа в горловине , кг/м3: скорость газа в горловине Wг . м/с; массовый расход газа Мг, кг/с; массовый расход орошающей жидкости Мж, кг/с; удельный расход жидкости m , л/м3; давление жидкости p,кПа; плотность жидкости , кг/м3

Расчет ведется в следующем порядке:

1. Определяют гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури, Н/м2, по формуле

. (4.9)

где с - коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы; Wг - скорость газа в горловине, м/с; г- плотность газа в горловине, кг/м3.

2. Рассчитывают гидравлическое сопротивление, обусловлен­ное введением орошающей жидкости, Н/м2, по формуле

(4.10)

- коэффициент гидравлического сопротивления трубы, обусловленный вводом жидкости; - плотность жидкости, кг/м3 ; m - удельный расход жидкости на орошение, л/м3.

При этом величина определяется из соотношения

/ = 0,63 (Mж/Mг ) (4.11)

где Мж и Мг - массовые расходы жидкости и газа, кг/с.

-48-

3. Находят гидравлическое сопротивление трубы Вентури,

Н/м2, по формуле

р = p+ p (4.12)
4. Находят суммарную энергию сопротивления Кг, Па, по
формуле

Kт = p + p(Vж/Vг) (4.13)

где p - давление распыляемой жидкости на входе в пылеуло­витель, Па; Vж и Vг - соответственно, объемные расходы жидкости и газа, м3/с.

5. Определяют эффективность скруббера Вентури по формуле


(4.14)

где Кт- суммарная энергия сопротивления, Па; В и n - кон­станты, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава пыли (см. табл. 4.6),

Таблица 4.6. Значения В и n

N

Загрязнитель

В

n

1

Конверторная пыль

9.88 • 10

0.4663

2

Ваграночная пыль

1.355 • 10

0.6210

3

Мартеновская пыль

1.915 • 10

0.5688

4

Сажа

10

1.36

5

Туман фосфорной кислоты

1.34 • 10

0.6312

4.1.3. Методика расчета адсорбера

Метод адсорбции основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности, отдельные компоненты из газовой среды. При расчете определяют необходи­мое количество сорбента, продолжительности процесса поглоще­ния, размеры адсорбционной аппаратуры и энергетические затра­ты. Исходные данные для расчета - род поглотителя и поглощае­мого вещества; количество очищаемого газа G , кг/с; концентра­ция поглощаемого вещества на входе в адсорбер с, кг/м3. Кроме того, нужно знать физико-химические константы поглотителя и поглощаемого вещества и иметь изотерму адсорбции поглощаемого вещества на поглотителе.

Расчет адсорбера включает две стадии: а) приближенный конструктивный расчет для определения необходимой массы и гео­метрии аппарата; б) проверочный расчет для определения времени

-49-

защитного действия адсорбера и, в случае необходимости, прове­дения корректировки размеров аппарата.

Расчет адсорбера ведут в следующем порядке: 1. Выбирают тип сорбента и рабочую температуру. Для уве­личения его емкости рабочая температура выбирается минимально возможной. Изотерма адсорбции паров этилового спирта на активи­рованном угле при 20°С представлена на рис. 4.1. По изотерме адсорбции и заданной величине с, г/м3, находят статическую емкость сорбента a, г/кг.

2. Определяют весовое коли­чество очищаемого газа, G, кг/с, из выражения

G = Lм/3600 (4.15)

где Lм- производительность местного отсоса от паровоздушной смеси, м3/ч ; г -плотность паровоздушной смеси, кг/м3.

3. Переводят весовую стати­ческую емкость сорбента а, в объемную а, кг/м3 по Формуле

а= а (4.16)

где - насыпная плотность выбираемого сорбента, кг/м3.

4. Определяют массу сорбента, кг, по формуле

m= KGC / а , (4.17)

где К = 1,1... 1,2 - коэффициент запаса; - продолжитель­ность процесса сорбции, с; G - весовое количество очищаемого газа, кг/с; Со - концентрация поглощаемого вещества на входе в адсорбер, кг/м3;

а - статическая - емкость адсорбера, кг/м3.

5. Выбирают скорость потока газа в адсорбере W, м/с. Обычно фиктивная скорость паровоздушной смеси или скорость, рассчитанная на полное сечение слоя, выбирается в пределах 0,1...0,25 м/с.

6. Определяют геометрические размеры адсорбера. Так, для цилиндрического аппарата диаметр Да, м, и длину (высоту) слоя адсорбента Lа, м, подсчитывают по формулам:

Д= (4.18)

- 50 -
La = mс W/G . (4.19)

7. Находят пористость сорбента по формуле

П = , (4.20)
где и - кажущаяся и насыпная плотность сорбента, кг/м3

8. Рассчитывают эквивалентный диаметр зерна сорбента, м, по формуле

(4.21)

.

где d и l - диаметр и длина зерна сорбента, м.

9. Коэффициент трения находят в зависимости от характера движения по выражению:

при Rе<50 (4.22)

при Re50 =11,6 / R (4.23)
где
Re = Wdэ/ () - критерий Рейнольдса; - кинемати­ческая вязкость газа, м2/с.

10. Определяют гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при прохождении через него потока очищаемого газа р, Па, по формуле

(4.24)

где Ф = 0,9 - коэффициент формы.

11. Определяют коэффициент молекулярной диффузии паров этилового спирта в воздухе при заданных условиях Т и Р по фор­муле

Д=Д (4.25)

где Д =0,101 10 при T = 273° К и атмосферном давлении

Ро = 9.8 10 Па.

12. Находят диффузионный критерий Прантля по формуле

P= / Д , (4.26)

13.. Для заданного режима течения газа (определяется зна­чением Rе) вычисляют величину коэффициента массопередачи для единичной удельной поверхности, м/с:

при Rе < 30 (4.47)

при Re30 (4.28)

- 51 -

14. По изотерме адсорбции (см. рис. 4.1) находят величину а- количество вещества, максимально сорбируемое поглотителем при данной температуре, и величину концентрации поглощаемого вещества на входе в адсорбер Сх, соответствующую величине а/2

15. Рассчитывают удельную поверхность адсорбента f, м2/м3 по формуле

f = (4.29)

16. Определяют концентрацию паров этилового спирта на вы­ходе из аппарата, г/м3, по формуле

с = c (1 - ) , (4.30)

где - эффективность процесса очистки.

17. Находят продолжительность защитного действия адсорбе­ра, с, по формуле

(4.31)

18. Если получаемое время защитного действия адсорбера отличается от заданного на величину , то изменяем длину (высоту) слоя сорбента на величину , м, определяемую по формуле

=

где F - площадь поперечного сечения слоя адсорбента, м2. Конструктивно аппараты адсорбции выполняются в виде вер­тикальных, горизонтальных или кольцевых емкостей, заполненных пористым сорбентом, через который фильтруется поток очищаемого воздуха.

4.2. Задания на расчет

Задание N4.2.1. Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли не менее =0,87, по данным табл. 4.7. При этом приняты следующие обозначения и некоторые значения: Q, м3/с,- количество очищаемого газа; р =0,89 кг/м3,

- плотность газа при рабочих условиях; 10 Н с/м2, - вязкость газа; п , кг/м3,- плотность частиц пыли, диаметр d , мкм и дисперсность lg ; C, г/м3- входная кон­центрация пыли.

Задание N4.2.2. Рассчитать эффективность применения скруббера Вентури для очистки от пыли производственных выбро-

- 54 -

сов по данным табл. 4.8. При этом приняты следующие обозначе­ния и некоторые значения: плотность газа в горловине = 0,9 кг/м8; скорость газа в горловине W, м/с; массовый расход газа Мг, кг/с; массовый расход орошающей жидкости М,кг/с; удельный расход жидкости ж, л/м3; давление Рж = 300 кПа; плотность жидкости =1000 кг/м3; коэффициент гидравлического сопро­тивления сухой трубы = 0,15; требуемая эффективность очист­ки от пыли не менее 0,9.

Задание N4.2.3. Определить размеры, энергозатраты и время защитного действия адсорбера для улавливания паров этилового спирта, удаляемых местным отсосом от установки обезжиривания при условии непрерывной работы в течение 8 ч. Расчет выполнить по данным табл. 4.9. При этом приняты следующие обозначения и исходные значения: производительность местного отсоса Lм, м3/ч; начальная концентрация спирта С, г/м3; температура в адсорбере t=20 и давление Р = 9,8 10 Н/м2; плотность паровоздужной смеси =1,2 кг/м3 и ее вязкость = 0,15x10 м2/с; диаметр гранул поглотителя (активированный уголь) d = 3 мм; длина гранулы l= 5 мм; насыпная плотность= 0,500 кг/м3 кажущаяся плотность =800 кг/м3.

Таблица 4.9. Исходные данные к заданию N4.2.3

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Lм, м3/ч

100

НО

120

130

140

150

160

170

180

С,г/м3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Номерварианта

10

И

12

13

14

15

16

17

18

Lм, м3/ч

190

200

210

220

230

240

250

260

270

С,г/м3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Номерварианта

19

20

21

22

23

24

25

Lм, м3/ч

280

290

300

310

320

330

340

С,г/м3

5

6

7

8

9

10

11

4.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета

- 55 -

духа, изложенные на с. 148...153 [7] и в подразделе 4.1, а также свой вариант задания из подраздела 4.3.

Расчет циклонов в задании N4.2.1 ведется методом последова­тельных приближений по формулам (4.1)...(4.7). Если расчетное значение эффективности очистки воздуха от пыли окажется менее заданного по условиям допустимого выброса пыли в атмосферу, то нужно выбрать другой тип циклона с большим значением коэффици­ента гидравлического сопротивления. При этом следует восполь­зоваться формулой (4.8).

Расчет эффективности очистки промвыбросов от пыли скруб­бером Вентури (задание N4.2.2.) проводят по формулам (4.9)...(4.14). При недостаточной эффективности очистки от пы­ли следует увеличить гидравлическое сопротивление трубы Венту­ри, обусловленное введением орошающей жидкости, изменяя массо­вый расход и давление распыляемой жидкости.

Расчет адсорбера (задание N4.2.3) включает две стадии:

а) приближенный конструктивный расчет по формулам (4.15)...(4.19) для определения необходимой массы и геометрии аппарата и б) проверочный расчет по формулам (4.20)...(4.31) для определения времени действия аппарата. В случае необходи­мости проводится корректировка размеров адсорбера, используя формулу (4.32).

4.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Конструктивные схемы и типовые размеры цилиндрических и конических циклонов НИИОГАЗа показаны соответственно на рис. 9 в табл.29 и 30 книги [13], При этом геометрические размеры ци­линдрических и конических циклонов даны в долях внутреннего диаметра Д. Для всех циклонов бункеры имеют цилиндрическую форму диаметром Д , равным 1.5Д для цилиндрических и (1,1...1,2)Д для конических циклонов. Высота цилиндрической части бункера составляет 0.8Д, днище бункера выполняется под углом 60 градусов между стенками, выходное отверстие бункера имеет диа­метр 250 или 500 мм.

Конструкция скруббера Вентури показана на рис. 25 книги [13]. Характерные размеры труб Вентури круглого сечения обычно составляют 15 - 28°; 6 - 8°; l= (d- d)/2tg/2; =0,15d; (d)/2tg/2. Диаметры , и рассчи­тывают для конкретных условий очистки воздуха от пыли.

Конструкция адсорберов приведена на рис. 39 книги [13].

- 56 -
Они выполняются в виде вертикальных, горизонтальна или кольцевых емкостей, заполненных пористым адсорбентом, через кото-рый фильтруется поток очищаемого газа. Выбор конструкции опре-деляется скоростью газа, размером частиц адсорбента, требуемой

степенью очистки и рядом других факторов. Вертикальнее адсорберы, как правило, применяют при небольших объемах очищаемого газа; горизонтальные и кольцевые при высокой производительностидостигающей десятков и сотен тысяч м3/ч. ]

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕСТНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОМЕ1ЕНИИ НА АВТОНОМНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ

5.1. Методика проектирования

Проектирование местной* системы кондиционирования воздуха
(СКВ) реализуется тремя этапами. На
первом (подготовительном)
этапе устанавливают помещение(я), в котором(нх) необходима
местная СКВ, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков яв-
ого тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работаю-
щих людей , а также выбирают расчетные параметры наружного (см.
параметр Б по приложению 8 СНиП 2.04.05-91 [9
]) и внутреннего
(см. приложение 1. 2 и 5 данного СНиП, приложение СИ 512-78
[41 и СанПиН [5]) воздуха для теплового и холоднело перио­
дов года, ПДК вредных примесей (см. ГОСТ 12.1.005-88 и СН
Щ-78 [41) и минимальный расход наружного воздуха «да данно-
го(ых) помещения(й) (см. приложение 19 СНиП 2.04.05-91[9]).
Примечания. 1. Необходимость кондиционирования в тех или иных
помещениях регламентируется п. 4.2 СНиП 2.04.05-91[9]
2. Пункт 4.13 СН 512-78 [4] устанавливает технические нормати-
вы запыленности и загазованности воздуха в помещениях с
ЭВМ которые значительно ниже ПДК по ГОСТ 12.1.005-88, Поэтому
студент должен их выбирать при расчете местной СКВ, но не более
2 мг/м3.
Подготовительный этап частично реализуется студентами то­
на практических занятиях, так как в исходных данных зада-
многие сведения даны; в других случаях он выполняется пол-
с соответствующими обоснованиями.

*Местная СКВ применяется при избытках явного тепла» до помещении.

- 57 -

На втором этапе проектирования местной СКВ ведут: 1) выбор схемы воздухообмена для конкретного помещения, руко­водствуясь при этом требованиями п. п. 4. 49... 4. 60 СНиП [9] и отраслевых норм. Так, согласно п. 4.22 СН 512-78 [41 схема воздухообмена в помещениях для ЭВМ должна быть "сверху -вверх", "снизу - вверх" или комбинированная, детальное описа­ние которых приведено на с. 48... 50 учебного пособия [14]. Ее выбирают по удельной тепловой нагрузке, Вт, на 1 м2 площади пола, определяемую по формуле

q = Q/ S (5.1)
Если
q400 Вт/м2, то принимают схему "сверху - вверх";
при
q > 400 Вт/м2 - схему "снизу - вверх" или комбинированную
схему. Последняя схема обеспечивает удаление 30... 40% тепла
снизу и 70... 60% тепла сверху. Поэтому ее применяют в помеще­ниях с большими ЭВМ (например, типа ЕС), а в помещениях с ПЭВМ
- схему "сверху - вверх";

2) расчет потребного количества воздуха Lсг, м3/ч, для обеспе­чения санитарно - гигиенических норм для данного помещения по формулам (3.2 и 3.4) соответственно по избыткам явного тепла для теплового (L, м3ч) и холодного (L м3/ч) периодов года по выделяющимся вредностям (например, по пыли - L и этиловому спирту - L),

Примечание . Согласно ГОСТ 12.1.005-88 ПДК пыли и этилового

спирта соответственно равны 6 и 1000 мг/м3.

Полученные значения L,LL и Lсравнивают и принима­ют наибольшее значение как Lсг для дальнейшего расчета. При этом определяют предел регулирования в холодный период года LLLL, если L< L<L , то Lпринимают большим из величин L или L. Затем определяют потребное количество воздуха L, м3/ч, для обеспечения норм взрывопожарной безо­пасности по формуле (3.5) соответственно по наличию взрывоо­пасной пылевоздушной (L) и паровоздушной (L) смесей (по ГОСТ 12.1.041-83 НКПР по пыли равен 13... 25 г/м3, а расчетный НКПР по этиловому спирту равен 68 г/м3). Полученные значения L и L сравнивают и принимают наибольшее значение как L. Затем, сравнивая принятые значения Lcг иL , принимают к дальнейшему расчету наибольшее значение как Lп - потребное количество кон­диционированного воздуха (кВ) для данного помещения. После это­го определяют минимальное количество наружного воздуха на ра­ботающих данного помещения Lmin по формуле (3.6) (значение m

- 58 -

принимают по приложению 19 СНиП 2.04.05-91 [9], а для помеще­ний с ЭВМ m = 60 м3/ч согласно п. 4.18 СН 512-78 [4]). Как правило, Lп> Lmin. Тогда значение Lп является потребной произ­водительностью местной СКВ по воздуху с подачей Lmin, м3/ч, наружного воздуха и регулированием ее до Lв холодный период года;

3) выбор типа автономного кондиционера (табл. 5.1) для обеспе­чения выбранной схемы воздухообмена в помещении. При этом кон­диционеры типов КТА1-8ЭВМ и КТА1-253ВМ обеспечивают подачу

Таблица 5.1. Основные технические характеристики автономных кондиционеров

Основные технические характеристики

Тип автономного кондиционера

КТА1-8ЭВМ

КТА1-10

КТА1 -253ВМ

КТА2-5-02

БК-1500

БК-2000

БК-2500

БК-3000

Производительность по воздуху Lв, м3/ч

2000

10000

6300

5000

320/ 400*

350/ 500*

350/ 630*

550/ 800*

Холодо производи-тельность Lх, кВт

9.9

46.5

26.5

24.4

1.74

2.3

2.9

3.48

Свободный напор, Па

275

400

294

400

-

-

-

-

Площадь обслужива­емого помещения, м

-

-

-

-

25

30

35

40

Габаритные разме­ры, мм - длина х ширина х высота

1000х 795х х1240

-

1230 х 940 х х1950

** 910 х 1264х х614

-

-

-

-

564 х 1135х х 964

-глубина х ширина х высота

-

-

-

-

585х 600х х400

585х 600х х400

615х 600х х460

615х 660х х460

Масса, кг

366

-

1250

1000

50

53

62

64.5

* В числителе дано Lв при низкой, а в знаменателе - при вы­сокой частоте вращения вентилятора.

** В числителе даны размеры воздухообрабатывающего блока, устанавливаемого во вспомогательном помещении, а в знаме­нателе - размеры конденсатного блока, устанавливаемого в отдельном помещении или снаружи здания.

- 59 -

КВ в пространство под техпол помещения, а типов КТА1-10 и КТА2-5-02 - в верхнюю часть помещения. Поэтому первые размеща­ют в обслуживаемом помещении, а вторые кондиционеры - в от­дельном помещении. Кондиционеры типа БК устанавливают только в окнах (внизу или вверху) обслуживаемого помещения. Как видим, тип кондиционера определяет объемно-планировочные решения в помещении (здании);

4) расчет числа автономных кондиционеров по формулам:

n=Lп Kп / Lв. (5.2)

n= Q/Lx (5.3)
где
Lп -потребное количество КВ для заданного помещения,
; Кп - коэффициент потерь воздуха, принимаемый по табл. 1
СНиП [9] (для кондиционеров, установленных в кондиционирован­
ном помещении, Кп = 1);
Lв и Lх - воздухо- и холодопроизводи-
тельность выбранных сочетаний кондиционеров соответственно
м3/ч и Вт (принимают по табл. 5.1 или справочникам);
Q- из­
бытки явного тепла в помещении, Вт.

К установке принимают наибольшее число для каждого соче­тания кондиционеров nу. найденное по воздухо- и холодопроиз-водительности и округленное до целого большего значения, т.е. . Затем ведется анализ как указано в подразделе 5.3. На третьем этапе проектирования местной СКВ конструктивно размещают окончательное nу. В частности, где они будут уста­новлены (в обслуживаемом или отдельном помещении), какая длина и какие диаметры воздуховодов, места расположения воздухо­водов, режимы работы каждого кондиционера в различные периоды года и т.д. Отдельные конструктивные решения приведены в подразделе 5.4.

5.2. Задание на расчет

Задание N5.2.1.Спроектировать местную СКВ на автономных помещения с ЭВМ по данным табл. 5.2. При этом избытки явного тепла зимой составляют 65% от летних, а этиловый спирт применяют при профилактике ЭВМ.

5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

- 61 -

комфортных условий жизнедеятельности по учебным пособиям [7, с. 26...33 и 14, с. 35...53] и методику проектирования местной СКВ (см. выше подраздел 5.1), а также он знакомится со своим вариантом задания из подраздела 5.2.

При выполнении задания N5.2.1 на практических занятиях или в контрольной работе заочника студент строго руководству­ется методикой проектирования, изложенной в подразделе 5.1. При этом на первом этапе он выбирает расчетные параметры на­ружного и внутреннего воздуха для теплового и холодного перио­дов года, ПДК по пыли и этиловому спирту (как по ГОСТ 12.1.005-88, так и по СН 512-78 [4]) и минимальный расход на­ружного воздуха на одного работающего в данном помещении, а другие данные берет из табл. 5.2 по своему варианту; второй и третий этапы проектирования реализует полностью. Примечания. 1. Для помещений с ЭВМ tу - tп в формуле (3.2) ре­комендуют принимать равной 6 или 10°С при подаче воздуха соот­ветственно в рабочую или верхнюю зону. Ту или иную форму пода­чи устанавливают по выбранной схеме воздухообмена при расчете по формуле (5.1). Согласно СанПиН [5] значение tп19С.

2. Значение Сп в формуле (3.4) следует принимать не более 0,3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88, а для помещений с ЭВМ - равным нулю, так как наружный воздух будет очищаться в кон­диционере .

При расчете и по формулам (5.2 и 5.3) студент выби­рает Lв и Lх по нескольким кондиционерам одного типа (например, КТА1-83ВМ и КТА1-25ЭВМ; КТА1-10 и КТА2-5-02; БК-1500, БК-2000 и БК-2500 и другие сочетания). Затем он анализирует полученные значения в направлении определения nу для каждого сочетания и руководствуясь п. 4Л9 СНиП 2.04.05-91 (СКВ должна обеспечи­ваться не менее чем двумя кондиционерами) выбирает окончатель­ное nу - наименьшее значение, но не менее двух автономных кон­диционеров одинаковой производительности. Это значение nу сту­дент конструктивно размещает в данном помещении или вне его, строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 5.4. Примечание. При выполнении идентичного задания в КР, аттеста­ционной работе будущего бакалавра или дипломном проекте буду­щего инженера студент обязан полностью реализовать как первый этап проектирования местной СКВ, так и второй и третий этапы.

5.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Такими решениями являются выбранная схема воздухообмена в

- 62 –

данном(ых) помещении(ях) и размещение автономиях кондиционеров

окончательно принятых к установке в местной СКВ. Изображенной

или иной схемы воздухообмена в помещениях с ЭВМ студент взять с рис. 2 учебного пособия [141. При этом он

показать на этой схеме рабочие места с ПЭВМ (рис. 5.1). боре схемы "снизу - вверх" студент решает: нужен ли техол в помещении или нет? (например, необходима скрытая прокладка кабелей, техпол существует в данном помещении или попричинам).

Размещение автономных кондиционеров в помещении или вне его зависит от типа выбранного кондиционера. Так, кондиционеры 1) КТА1-83ВМ и КТА1-253ВМ должны размещаться только в обслуживаемом помещении, так как подачу КВ они обеспечивают под техпол данного помещения (схема "снизу - вверх" или комбинированная схема воздухообмена); 2) КТА1-10 и КТА2-5-02 - в отдельном помещении (рис. 5.2) при подаче КВ в верхнюю часть обслуживаемого помещения (схема "сверху - вверх" или комбинированная схема); 3) БК - в окнах обслуживаемого помещения

рис. 5.3) для обеспечения схемы "сверху - вверх". Изображения

-64-

этих решений на ватманском листе формата А1 студентом оформля­ются в соответствующем масштабе, а на практических занятиях и при выполнении контрольной работы на заочном отделении - в ви­де эскиза с указанием основных размеров.


6. ПРОКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВСТАНОВОК



6.1 Методика проектирования

Проектирование защитного заземления электроустановок (ЭУ) или электрооборудования (30) выполняется в три этапа. На первом (подготовительном) этапе собирают следующие сведения:

1)характеристика ЭУ - тип установки, виды основного ЭО, рабочие напряжения и т.п.;



- 65 -

2) компоновка (размещение) 30 на участке или в помещении с указанием основных размеров;

3) форма и размеры заземлителей и заземляющих проводников (можно взять из табл. 6.1 и 6.2), из которых предполагается изготовить проектируемое заземляющее устройство (ЗУ), а также предполагаемая глубина погружения их в землю;

4) данные измерения удельного сопротивления грунта на участке, где предполагается сооружение ЗУ, и погодных (клима­тических) условий, при которых производились эти измерения, а также характеристика климатической зоны. Если известен грунт и глубина заложения ЗУ, то можно определить по табл. 6.3 и 6.4 значения (лучше брать среднюю величину) и ;

5) данные об естественных заземлителях и их сопротивлени­ях Re, м. Оно может быть задано или же вычислено по формуле табл. 6.5;

6) расчетный ток замыкания на землю I для ЗУ U > 1 кВ, а для ЗУ U1 кВ величину предельно допустимого (нормативного) сопротивления ЗУ R берут по табл. 6.6. Значение I определяют по формуле

I= U(35l+l)/350, (6.1)

где U- линейное напряжение сети, кВ;l- общая длина подключенных к сети кабельных линий, км;l- общая длина подключенных к сети ЛЭП, км.

находят по табл. 6.7 или 6.8 значение R для ЗУ U выше 1 кВ.

На втором этапе ведется конкретный электротехнический расчет по определению основных параметров 39; существует два метода расчета [16]; метод коэффициентов использования и метод наведенных потенциалов. Их реализация может производиться по допустимому сопротивлению растекания тока заземлителя R и по допустимым напряжениям прикосновения и шага. Электротехничес­кий расчет ЗУ производят в большинстве случаев по R, величина которого приведена в табл. 6. 6... 6. 8. При этом в основном при­меняется метод коэффициентов использования (когда земля счита­ется однородной) и реже - метод наведенных потенциалов (когда земля принимается двухслойной).

Порядок расчета по методу коэффициента использования по R состоит в следующем (метод наведенных потенциалов по допусти­мому сопротивлению см. на с. 216... 219 учебного пособия [16] ).

При отсутствии величин lи l значения I принимают по параграф 1.7.56 ПУЭ [15]. По величине I и (или )

- 70 -

рядавычисленийсопротивленийэтогоЗУпринятойконструкцииR дотехпор, покаRRи. Этопроизводятвследующемпорядке:

3.1. Попредварительнойсхемеискусственногозаземлителя, на­несеннойнапланобъекта, определяюттипзаземлителя (разомк­нутыйилизамкнутыйконтур), длиныгоризонтальныхlгиколи­чествоnвертикальныхэлектродов. Величинуlг можноопределить поформулам:

длязамкнутогоконтураlг = na; (6.4)

дляразомкнутогоконтураlг = (n- 1) a , (6.5)

гдеa - расстояниемеждувертикальнымиэлектродами n ,м.

3.2. Вычисляютрасчетноезначениесопротивлениявертикального (одиночногостержневого) электродаRв,0м, поформуле (аилиб) табл. 6.5.

3.3. Рассчитываютзначениесопротивлениягоризонтального электрода (соединительнойполосы) Rг,0м, поформуле (вилиг) табл. 6.5.

3.4. Поданнымтабл. 6.9 находяткоэффициентыиспользования длявертикальныхигоризонтальныхэлектродов - и .

3.5. Вычисляютрасчетноесопротивление, Ом, групповогозазем­лителя

R = RRг / (Rв+ Rгn) . (6.6)

3.6. СравниваютвычисленноеRсранееопределеннымRесли RR, торасчетпроведенправильноиокончательно; при R > Rнеобходимовнестипоправкувпредварительнуюсхемуис­кусственногозаземлителя, т.е. увеличитьколичествовертикаль­ныхэлектродовn иопределитьдлинугоризонтальногоэлектрода lгпоформуле ( 6.4 или 6.5).Затемрасчетпроизводятвновьпоформулам, указаннымв пунктах 3.3...3.6, дотехпор, поканебудетудовлетвореноус­ловие

RR (6.7)

Длянаглядностивычисленийпопункту 3 рассмотримпример, вкоторомпоказандвухступенчатый (аможетбытьмногоступенча­тым) ходрасчетавеличиныRдотехпор, пока RR .

Пример.Рассчитатьфактическоесопротивлениеискусствен­ногоЗУR, еслиизвесно:, =910 Ом-м; Rи = 14,86 Ом; контур ЗУ - разомкнутый; n = 12 мт.; lв = 5 м; d= 0,05 м; d = 0,021 м; lг = 55 м; a/ l в = 1; Н = 0,7 м.

Решение.Вычисляемфактическоесопротивлениеискусствен­ногозаземлителя, представляющегособойразомкнутыйконтур,

так как согласно формуле (6.5) lг= (12 - 1) 5 = 55 м, т.е, 12 вертикальных электродов, соединенных прутком:

1) сопротивление одиночного вертикального электрода опре­деляем по формуле (б) табл. 6.5

Rв= 165,49 Ом

при Н = 0,7 + 0,5 5 = 3,2 м ;

- 72 -

2) сопротивление горизонтального электрода (прутка) опре­деляем по формуле (г) табл. 6.5

Rг== 32,18 Ом

при Н 0,7 м ;

3) по данным табл. 6.9 находим коэффициенты = 0,56 и = 0,57 (интерполируем данные строк для 10 и 20 электродов) и вычисляем по формуле (6.6) расчетное сопротивление группово­го заземлителя

R=


4) сравнивая фактическое сопротивление искусственного за­землителя с требуемым, видим, что 17,14 Ом > 14,86 Ом, т.е. неравенство (6.7) не выполняется, следовательно, расчет произ­веден неправильно. Необходимо увеличить число вертикальных электродов и определить длину горизонтального электрода по формуле (6.5). Принимаем n= 20 электродов, тогда lг= (20-1)5 =95 м. При повторном расчете получаем

Rг= .

5) по табл. 6.9 находим = 0,48 и =0,42, тогда

R=


Полученное значение R удовлетворяет неравенству (6.7), т.е. 12,71 Ом < 14,86 Ом. Следовательно, расчет произведен правиль­но и окончательно.

4. Определяют общее сопротивление комбинированного ЗУ Rк, Ом, по формуле

Rк = RеR / (Rе + R)R. (6.8)

На третьем этапе проектирования осуществляется конструк­тивная разработка рассчитанного ЗУ для конкретной ЗУ. Она вы­полняется в строгом соответствии с материалами и указаниями подраздела 6.4.

6.2. Задания на расчет

Задание Н6.2.1. Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к элект­росети с изолированной нейтралью, по исходным данным табл.6.10.


- 73 –

Таблица 6.10.

Исходные данные к заданно N6.2.1

Вари­ант

Грунт

H

lвоз

км

lкаб

км

n,шт

lв, м

a

Re,Ом

1

Глина

0.5

90

0

2

3

3

15

2

Чернозем

0.6

85

10

3

3

6

10

3

Садовая земля

0.7

80

20

4

2.5

12

,20

4

Глина

0.8

75

30

5

5

5

25

5

Суглинок

0.9

70

40

6

3

12

30

6

Супесь

0.5

65

50

7

3

9

10

7

Песок

0.6

60

60

8

2.5

4

15

8

Каменистый

0.7

55

70

9

5

10

25

9

Суглинок

0.8

50

80

10

3

18

20

10

Чернозем

0.9

45

90

11

3

3

14

11

Садовая земля

0.5

40

100

12

2.5

8

30

12

Глина

0.6

35

100

2

5

15

15

13

Суглинок

0.7

30

90

3

3

6

20

14

Супесь

0.8

25

80

4

3

6

25

15

Песок

0.9

20

70

5

3

12

30

16

Каменистый

0.5

15

60

6

2.5

5

15

17

Супесь

0.6

10

50

7

3

12

25

18

Чернозем

0.7

5

40

8

5

9

10

19

Садовая земля

0.8

0

30

9

2.5

4

20

20

Глина

0.9

5

20

10

5

10

30

21

Суглинок

0.5

10

10

11

3

18

15

22

Супесь

0.6

15

5

12

3

3

20

23

Песок

0.7

20

15

2

3

8

25

24

Каменистый

0.8

25

25

3

5

15

10

25

Чернозем

0.9

30

35

4

3

6

30

- 74 -

При этом в четных вариантах принять: замкнутый контур ЗУ в качестве вертикального и горизонтального электродов -"приток; в нечетных вариантах - разомкнутый контур ЗУ, в ка­честве вертикального электрода - уголок, а горизонтального –полосу: для вариантов 1...10 - вертикальный электрод диаметром прутка dв= 12 мм или с шириной уголка В=40 мм . а горизон­тальный электрод диаметром прутка dг = 10 мм или сечением по­лосы Sг = 51 мм2; для вариантов 11...20 - вертикальный электрод dв = 16 мм или b = 50 мм . а горизонтальный электрод dг= 12 мм или Sг = 49 мм2; для вариантов 21...25 - вертикальный электрод dв= 18 мм или b= 60 мм , а горизонтальный электрод dг= 14 имили Sг = 53 мм .
Задание N6.2.2 Рассчитать несовмещенное ЗУ для ЭУ и U=380 В питающейся от электросети с изолированной нейтралью, по
исходным данным табл. 6.11. При этом принять: естественный
заверитель- трубу; для четных вариантов в качестве верти­кального электрода - уголок, а горизонтального - полосу; для нечетных вариантов в качестве вертикального электрода - пру­ток а горизонтального - также пруток; для вариантов 1...10 -
вертикальный электрод диаметром прутка
dв= 14 мм или с шири
ной уголка
b=40 мм , а горизонтальный - диаметром прутка
dг= 12 мм или сечением полосы Sг = 50 мм2; для вариантов
11…20 - вертикальный электрод
dв= 16 мм или b=50 мм а го­ризонтальный dг= 14 мм или Sг =51 мм2; для вариантов 21-25
вертикальный электрод
dв=18 мм или b= 60 мм . а горизонталь­
ный -
dг= 16 мм или Sг= 48 мм .

6.3. Методические указания по выполнении заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студент изучает обеспечение электробезопасности техническими способами и средствами защиты по учебному пособию [7, С.110...12] и методику проектирования защитного заземления (см. вше подраздел 6.1), а также он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраздела 6.2.

При выполнении задания N6.2.1 студент определяет только ^ по формуле (6.1) на первом этапе, так как остальные сведения приведены в исходных данных этого задания. На втором этапе он находит по формуле (6.2) и определяет по и U заданной ЭУ формулу для расчета R в табл. 6.7. По этой формуле сту­дент вычисляет величину наибольшего допустимого сопротивления

-75-

Таблица 6.11. Исходные данные к заданию N6.2.2

Вари­ант

Грунт

S,

кВ А

Н,

м

l.

м

d. мм

lв,

м

n,

шт.

a/ l

1

Супесь

40

0.9

20

10

4

2

1

2

Чернозем

63

0.5

30

11

3

3

2

3

Садовая земля

100

0.6

40

12

5

4

3

4

Глина

160

0.7

50

13

2.5

5

1

5

Суглинок

250

0.8

60

14

4

6

2

6

Супесь

400

0.9

25

15

3

7

3

7

Песок

40

0.7

35

16

4

8

1

8

Каменистый

63

0.5

45

1?

2.5

9

2

9

Суглинок

100

0.6

55

18

5

10

3

10

Чернозем

160

0.7

65

19

3

11

1

11

Садовая земля

250

0.8

20

20

4

12

2

12

Глина

400

0.9

30

10

2.5

2

3

13

Суглинок

40

0.8

40

И

4

3

1

14

Супесь

63

0.5

50

12

3

4

2

15

Песок

100

0.6

60

13

5

5

3

16

Каменистый

160

0.7

25

14

2.5

6

1

17

Глина

250

0.8

35

15

6

7

2

18

Чернозем

400

0.9

45

16

3

8

3

19

Садовая земля

40

0.7

55

17

4

9

1

20

Глина

63

0.5

65

18

3

10

2

21

Суглинок

100

0.6

20

19

5

11

3

22

Супесь

160

0.7

30

20

2.5

12

1

23

Песок

250

0.8

40

11

4

2

2

24

Каменистый

400

0.9

50

12

3

3

3

25

Чернозем

40

0.7

60

13

4

4

1

- 76 -

совмещенного ЗУ, сравнивает с допустимой величиной и принимает наименьшую величину R к дальнейшему расчету. После этого он сравнивает принятую величину Rе с R: если RеR, то нет необходимости в искусственном заземлителе; в противном случае он находит требуемую величину Rи по формуле (6.3) с учетом величин Rи Rе. Затем студент определяет Rв и Rг соответст­венно по формулам (а и г) табл. 6.5. При этом величину lг он находит по формуле (6.4 или 6.5) соответственно для замкнутого или разомкнутого контура искусственного ЗУ. По величинам n , а/ l и типу контура студент определяет коэффициенты и в табл. 6.9, которые он подставляет в формулу (6.6) и находит расчетное сопротивление искусственного (заданного) группового заземлителя R. Величину R он сравнивает с ранее определенным Rи: при RRи ведется расчет Rк по формуле (6.8) и выполняется третий этап, а при R > Rи расчет величины R про­должается до тех пор, пока будет выполняться условие (6.7). Для этого студент увеличивает количество n , находит снова величину lг по формуле (6.4 или 6.5) и коэффициенты и , в табл. 6.9. Затем он проводит повторный расчет Rг и R, срав­нивает и R с Rи и так действует до выполнения условия (6.7). более наглядно о ходе вычислений и Rсм. в примере подраздела 6.1. После этого студент определяет значение Rк по формуле (6.8), которое должно быть равно или меньше принятому значению R. Если это так, то расчет выполнен правильно и студент дает итоговую текстовую конструкцию комбинированного ЗУ. Затем он приводит конструктивные решения по совмещенному ЗУ для ЭУ U до и выше 1 кВ, как указано в подразделе 6.4.

При выполнении задания N6.2.2 студент определяет только Rе по формуле (2) табл. 6.5 на первом этапе, так как остальные сведения приведены в исходных данных этого задания. На второмэтапе он находит по формуле(6.2) и величину наибольшего R в табл 6.6 по и мощность трансформатора S. Величину Rстудент принимает несколько меньше (например, на 0,5 3,5 или 9.5 Ома) и сравнивает последнюю с Rе : если RеR, то нет необходимости в искусственном заземлителе; в противном случае он находит требуемую величину Rи по формуле (6.3) с учетом принятой величины R и рассчитанной величины Re. Дальше студент определяет величины Rв, Rг,, и R в таком же поряд­ке, как и в задании N6.2.1. Конструктивные решения по несовме­щенному ЗУ для ЭУ U=380 В он приводит в строгом соответствии с подразделом 6.4.

- 77 -

Анализ результатов расчета по этим заданиям ведется в хо­де расчета по обеспечению требуемого уровня электробезопаснос­ти, который определяется допустимой наибольшей величиной R,

установленной ПУЭ [15] (см. табл. 6.6...6.8). Если RкR , то электробезопасность обеспечена требуемого уровня в ЗУ или на другом ЭО.

6,4. Конструктивные решения по результатам расчета

Такими решениями являются схема защитного заземления для конкретной ЗУ, разрез по вертикали и план рассчитанного ЗУ для подстанции, цеха или другого проектируемого объекта. На чертежах указывают: основные геометрические размеры заземлителей, заземляющих проводников, их размещение в грунте и здании; принципы крепления полос заземления к различным основаниям (стенам) и между собой; принятые опоры для крепления и проходы для проводников (полос) через стены и т.д. Для этого следует использовать справочник электромонтажника [17, с. 79...170].

На практических занятиях и в контрольных работах заочни­ков студентам рекомендуется оформлять конструктивные решения по вышеуказанным заданиям как показано на рис. 6.1 и 6.2.

При оформлении этих решений на ватманском листе формата А1 разрезы и планы по проектируемому объекту, а также отдель­ные детали защитного" заземления ЗУ или ЭО показываются студен­том в соответствующих масштабах и с крайне необходимыми пояс­нениями. Одновременно в расчетно-пояснительной записке приво­дятся студентом основные рекомендации ПУЭ [15] при организации проектируемого защитного заземления ЗУ или ЭО. К ним относят: 1) присоединение корпусов электромашин, трансформаторов, аппара­тов, светильников и т.п., металлических корпусов передвижных и переносных ЗУ и т.д. (детально см. параграф 1.7.46 ПУЭ) к ЗУ Rк (см. рис. 6.1 или 6.2) при помощи заземляющего проводника сечением не менее указанного в табл. 6.1; 2) расположение ЗУ, как пра­вило, в непосредственной близости от ЗУ, ЭО или около стен здания, в котором находится эта ЗУ. Оно должно состоять из ес­тественных и искусственных заземлителей. При этом в качестве естественных заземлителей следует использовать проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей), обсадные трубы скважин, металли­ческие и железобетонные конструкции зданий и сооружений, нахо-

- 80 -

дящиеся в соприкосновении с землей» и другие элементы, указан­ные в § 1,7,70 П93. Для искусственных заземлителей следует применять только стальные заземлители с размерами не ниже, указанных в табл. 6.2. Общее предельно допустимое сопротивле­ние ЗУ в процессе эксплуатации ЭУ должно быть не выше вели­чин, указанных в табл. 6,6...6.8 для соответствующего удельно­го сопротивления грунта (земли).

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАНУЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

7.1. Методика проектирования

Проектирование зануления ЭУ или электрооборудования (ЭО) реализуется в три этапа. На первом (подготовительном) этапе собирают сведения:

1) по отключающей способности зануления - мощность (S, кВ А) и конструктивное исполнение (масляный или сухой) трансформатора, напряжение и схемы соединения (/Y или Y / Y) его обмоток, длина ( l, м), сечение (S, мм2) и материал (медь, алюминий или сталь) фазных и нулевого защитного проводников (НЗП), тип за­щиты ЭУ (плавкие предохранители или автоматический выключа­тель) и величину номинального тока плавкого элемента ближайшего предохранителя или тока срабатывания автомата I или I);

2) по заземлению нейтрали трансформатора - данные об естест­венных заземлителях и их сопротивлениях Rе, форма и размеры искусственных заземлителей, из которых предполагается изгото­вить проектируемое ЗУ, предполагаемая глубина погружения их в землю, данные по удельному сопротивлению грунта в месте расположения ЗУ;

3) о повторных заземлителях НЭП воздущной ЛЭП - те же сведе­ния, что и по заземлению нейтрали трансформатора (см. выше), а также возможное количество повторных заземлителей на этой ЛЭП с учетом требований ПУЭ, указанных в п. 3 примечания.

Примечания. 1. Величина ,Rе может быть задана или же вычислена по формуле табл. 6.5 в зависимости от типа естественного заземлителя.

2. Если известен грунт, где будет заложен заземяитель, то мож­но определить по табл. 6.3 значение (лучше брать среднюю величину).

- 81 -

3. Согласно § 1.7.63 П93 [15] повторные заземления НЗП преду­сматривается на концах воздушной ЛЭП (или ответвлений от их) длиной более 200 м, а также на вводах от этой ЛЭП к ЭУ или ЭО.

На втором этапе ведут конкретный электротехнически рас­чет по определению условий, при которых проектируемое зануление быстро отключит поврежденную ЭУ от электросети и обеспечит безопасность прикосновения к ее зануленному корпусу в аварий­ный период. Поэтому осуществляют 1) расчет на отключающую спо­собность проектируемого зануления для всех ЭУ, но не 10% питающихся ЭУ от данного трансформатора (в проверяемое коли­чество установок должны входить ЭУ, имеющие наибольшую мощ­ность, длину питающего кабеля и наименьшее сечение фазных про­водов в данном кабеле); 2) расчет ЗУ для нейтрали трансформа­тора и

3) расчет повторного заземлителя НЗП воздущной ЛЭП, ес­ли рассматриваемые ЭУ питаются от данной ЛЭП.

Расчет на отключающую способность проектируемого зануле­ния ЭУ выполняют следующим образом.

1. Определяют сечение фазных проводов по току нагрузки зануляемой ЭУ (например,электродвигателя мощностью Рg, кВт). Для этого находят ток нагрузки Ig, А, электродвигателя по формуле

Ig=(7.1)

где Uн - номинальное линейное напряжение, В; соs-коэффициент мощности электродвигателя (берут номинальный соs= 0,91...0,93); - кпд электродвигателя (берут 0,91…О,92).Затем вычисляют расчетный ток плавкой вставки I, А, по формуле

IIп/2,5 = 5Ig/2,5 , (7.2)

где Iп- пусковой ток электродвигателя, который в 5...7 раз больше Ig, А.По величине Iпл.вст принимают проектный ток плавкой вставки Iпл.вст, А, который должен быть несколько больше I'пл.вст (например, I пл.вст = 200 А при Iпл.вст = 187,8 А). По I пл.вст выбирают плавкий предохранитель (например, типа ПН2-100), воспользовавшись рис. 23.6 справочника [18]. С пози­ции электробезопасности лучшим предохранителем является пре­дохранитель с малым временем плавления.

После этого рассчитывают сечение фазных проводов, мм2, че­рез экономическую плотность тока i(см. табл 1.3.36 ПУЭ [15]) по формуле S=Ig/i (7.3)

- 82 -

По найденному Sфп выбирают ближайшее стандартное сечение фазных жил Sф по табл. 1.3.4...1.3.11 или 1.3.13..Л.3.18 ПУЭ [15] с обязательным указанием допустимого длительного тока при соот­ветствующей прокладке кабеля.

Примечания. 1. Выбор сечения фазных проводов выполняют студен­ты при отсутствии таких данных по первому этапу проектирования. 2. Студенты направления "Электроэнергетика" и специальности "Электроснабжения" обязательно выполняют такой выбор.

2. Определяют требуемый по ПУЭ ток однофазного КЗ, и, по
формуле

I=kIн , (7.4)

где К - коэффициент кратности тока согласно ПУЭ (см. ни­же); Iн- номинальный ток плавкого элемента ближайшего предох­ранителя или ток срабатывания автоматического выключателя, и (в нашем случае, Iпл.вст).Согласно ПУЭ [151 значение коэффициента К принимается в зависимости от типа защиты ЗУ. Так, при защите ЗУ плавкими предохранителями К3 (во взрывоопасных помещениях К 4); автоматическим выключателем, имеющим обратнозависимую от тока характеристику, К 3 (во взрывоопасных помещениях К 6); автоматическим выключателем, имеющим только электромагнитный расцепитель (отсечку), при Iн до 100 А К 1,4, а при Iн более 100 и

К > 1,25.

3. Вычисляют сопротивление петли "фаза - нуль" Zп, Ом, по Формуле

Zп= , (7.5)

где Rф и Rнзп - активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом; Хф и Хнзп - внутрен­ние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом; Хп - внемнее индуктивное со­противление петли "фаза - нуль", Ом.

В формуле (7.5) неизвестными являются сопротивления НЗП Rнзп и Хнзп, которые зависят как от сечения, так и материала проводника. Однако ПУЭ [151 устанавливают, чтобы общая прово­димость этого проводника была не менее 50% общей проводимости вывода фаз, т.е. 1/Zнзп0.5 Zф или Zнзп0,5 Sф, если они выполнены из одного металла. Тогда сечение НЗП Sнзп 0,5 Sф (где Sф- се­чение фазного проводника, мм2). Если же эти проводники выпол­нены из разного металла (например, фазный - из меди, а НЗП из алюминия), то Sнзп0,8 Sф. При других сочетаниях материала сечения проводников находят через экономическую плотность тока

- 83 –

j , которая может изменяться от 0,5 до 2,0 А /мм2 .

При расчете проектируемого зануления на отключающую спо­собность, как правило, задаются сечением НЗП Sнзп, мм2 и его материалом и определяют все составляющие формулы (7.5). При этом значения Rф и Rнзп следует вычислять:

а) для проводников из цветных металлов по формуле

R = lп/S. (7.6)

где - удельное сопротивление проводника, равное для меди 0,018, а для алюминия 0,028 Ом мм2/м; lп - длина провод­ника, м; S - сечение, мм2;

б) для стальных проводников по табл. 7.1 (см. ниже) или табл. 5. 8... 5. 11 справочника [18]. При этом необходимо знать профиль и сечение проводника, его длину, а также ожидаемое значение тока I, определенное по формуле (7.4).

Значения Хф и Хнзп для медных и алюминиевых проводников сравнительно малы (около 0,0156 Ом/км) и ими можно пренебречь. Для стальных проводников их определяют по табл. 7.1. или табл. 5.8...5.11 справочника [18] при знании плотности тока в про­воднике, А/мм2. Значение Хп = 0,6l (где l - длина линии, км) для отдельно проложенных НЗП; при прокладке кабелем или в стальных трубах (малые расстояния между проводниками) Хп нез­начительны (не более 0,1 Ом/км) и ими можно пренебречь [161.

Для наглядности вычисления Zп по формуле (7.5) рассмотрим два примера, чаще встречающихся в практике расчета зануления на отключающую способность.

Пример 1. ОпределитьZп, если известно: Sф -=50 мм2(фазные медные жилы в трехжильном кабеле); lп=100м ; I= 600 A

Реиение: Для медной жилы кабеля Rф формуле (7.6)

Rф=0,018 100/50 = 0,036 Ом,

а Хф =0, 0156 0 ,1 = 0,00156 Ом (очень мало, поэтому им прене­брегаем).

В качестве НЗП выбираем стальную полосу прямоугольного сечения Sнзп = 100-6 мм2 длиной 100 м. Тогда плотность тока в этой полосе составит

j=I/Sнзп=600/100 6= 1.0 А/мм2.

По табл. 5.11 справочника [18] находим, что r = 1,0 и х = 0,59 Ом/км. В результате

Rнзп= rlп=0,1 0,1= 0,1 Ом,

а Хнзп= Хln=0,59 0,1 = 0,059 Ом.

- 85 –

а Хф=0,0156 0,3=0,00468 Ом(очень мало поэтому им пренебрегаем)

В качестве кабеля НЗП выбираем четвертую жилу кабеля сечением Sнзп 0,5 Sфп0,5 16 =8 мм2. Тогда Rнзп = 0,018 300/8 =0.675 Ом а величинами Хнзп и Хп также пренебрегаем из-за их малости (см. выше)

Подставив найденные значения Rф и Rнзп в формулу(7.5) получим

Zп==1,013 Ом .

4. Вычисляют фактический ток при однофазном КЗ I,А, в проектируемой сети зануления по формуле

I=Uф/(Zф/3+Zп), (7.7)

где Zф - фазное напряжение, В; Zт - полное сопротивление трансформатора, Ом (берут из табл. 7.2 для масляных и из "Фаза-нуль",Ом.

5.Полученное значение I сравнивают со значением Iесли II, то сечение НЗП выбрано правильно и отключающая способность проектируемого зануления электродвигателя обеспе­чена; в противном случае увеличивают сечение или изменяют ма­териал НЗП и вновь определяют I по формуле (7.7) до тех пор пока будет достигнуто соблюдение условия

II, (7.8)

Следовательно, расчет проектируемого зануления на отключающую способность является проверочным расчетом правильности выбора проводимости НЗП.

При расчете ЗУ для нейтрали трансформатора исходят из условия обеспечения безопасного прикосновения к зануленному кор-

rr, (7.9)

где rо- сопротивление заземления нейтрали трансформатора Ом;
r-сопротивление замыкания фазы на землю, Ом (принимают
r20 Ом); U-предельно допустимое напряжение прикосно­вения, В (принимают по табл. 2 ГОСТ 12.1.038-82); Uф- фазное напряжение, В.

При выборе U, которая зависит от продолжительности воздействия тока на человека, следует помнить о том. что при

пусу ЭУ или к НЗП непосредственно при замыкании фазы на землю

В этом случае

-87-

ти воздействия тока на человека свыше 1 с.Найденную величину r по формуле(7.9) затем сравнивают с нормативной ее величиной r, приведенном в табл. 7.4. При этом должно выполняться условие

rr (7.10)

К дальнейшему расчету принимают наименьшеую величину из сравниваемых. Порядок расчета r такой же, как при расчете не­совмещенного ЗУ для защитного заземления ЭУ (см. в разделе 6 задание N6.2.2 и методические указания к нему).При расчете повторного заземления НЗП воздушной ЛЭП исхо­дят из условия обеспечения безопасного прикосновения к зануленному корпусу ЗУ при замыкании фазы на данный корпус. В этом случае

r=nr (7.11)

где rп- сопротивление одного повторного заземлителя НЗП, Ом; n - количество повторных заземлений НЗП, шт.; U-предельно допустимое напряжение прикосновения, В (принимают по
табл.
2 ГОСТ 12.1,038-82); Iкз - ток однофазного КЗ, и, который
определяют по формуле (7.4) или (7.7);
Zнзп-полное сопротив­ление участка НЗП (от места замыкания фазы на корпус до нейт­ральной точки источника тока), Ом. Это сопротивление находят
по формуле

Zнзп= (7.12)

при этом расшифровка Rнзп Xнзп и Хп, и метод их определения был приведен выше.При выборе величины U следует исходить из времени до момента отключения защитой поврежденной ЗУ. Однако при отказе или задержке защиты (например, по причине неисправности авто­матического выключателя, завышенных участков и т.п.) это время может увеличиться. Все это надо учитывать при определении Uпо табл. 2 ГОСТ 12.1.038-82.

Расчет rп по формуле (7.11) ведется для всех ЗУ, питаю­щихся на этом участке НЗП, так как у каждой ЗУ своя величина Iкз. Затем найденные величины rсравнивают с норма­тивной ее величиной r(см. табл. 7.4). При этом должно вы­полняться условие .

rr (7.13)

К дальнейшему расчету принимают наименьшую величину из
сравниваемых. Порядок расчета каждого
rп идентичен порядку
расчета несовмещенного ЗУ для защитного заземления ЗУ (см. в
разделе 6 задание
N6.2.2 и методические указания к нему).

- 89 -

На третьем этапе проектирования осуществляется конструк­тивная разработка рассчитанных элементов зануления для конк­ретной ЗУ. Она выполняется в соответствии с материалами и ука­заниями подраздела 7.4.

7.2. Задания на расчет

Задание N7.2.1. Рассчитать отключающую способность проек­тируемого зануления ЗУ цеха и определить потребное сопротивле­ние ЗУ нейтрали трансформатора, если известно: электропитание осуществляется по трехмильному кабелю от масляного (варианты 1...12) или сухого (варианты 13...25) трансформатора с вторич­ным напряжением 400/230 В; для защиты электродвигателя с ко-роткозамкнутым ротором установлены плавкие предохранители с кратностью тока 3 (варианты 1...15) или 4 (варианты 16...25); в кабеле жилы использованы алюминиевые (варианты 1...15) или медные (варианты 16...25); остальные исходные данные приведены в табл. 7.5.

Задание N7.2.2. Рассчитать проектируемую сеть зануления ЗУ промышленного предприятия, цеха, ВЦ или промобъекта, если известно: электропитание осуществляется четырехжильным кабелем от сухого (варианты 1...12) или масляного (варианты 13...25) трансформатора с вторичным напряжением 400/230 В; сопротивле­ние естественного заземлителя Re = 0 (варианты 1...5), 5 (ва­рианты 6...10), 10 (варианты 11...15), 15 (варианты 16...20) или 20 Ом (варианты 21...25); количество вертикальных заземли­телей n = 4 шт.; длина их lв= 2,5 (варианты 1...10), 3 (ва­рианты 11...20) или 5 м (варианты 21...25); они заглублены в землю на Н = 0,9 м от ее поверхности; остальные исходные дан­ные приведены в табл. 7.6 и 7.7 (масляные трансформаторы име­ют напряжение на высокой стороне 6-10 кВ).

7.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студент изучает обеспечение злектробезопасности техническими способами и средствами защиты по учебному пособию [7, с. 110...121] и методику проектирова­ния зануления (см. выше подраздел 7.1), а также он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраздела 7.2.

При выполнении задания N7.2.1 студент рисует принципиаль-


-93-

ную схему зануления ЭУ цеха по своим исходным данным и ведет расчет на отключающую способность проектируемого зануления ЗУ по формулам (7.1...7.8), т.е. реализует все пять пунктов рас­чета на отключающую способность.

Примечание. В случае невыполнения требования ПУЭ, отраженного в формуле (7.8), следует идти на увеличение сечения стальной полосы, на применение двух таких полос одинакового сечения или медного (алюминиевого) провода определенного сечения, а в иск­лючительных случаях - на замену плавкого предохранителя на ав­томатический выключатель с кратностью тока 1,4 (или 1,25) или кабеля трехкильного на четырехдольный с тем же Sф.

После расчета на отключающую способность студент опреде­ляет rо по формуле (7.9), проверяет его на выполнение условия формулы (7.10) и принимает величину rо к реализации. Затем он приступает к конструктивному решению с учетом материалов и указаний подраздела 7.4.

При выполнении задания N7.2.2 студент определяет отключа­ющую способность проектируемого зануления ЗН промышленного предприятия по формулам (7.4...7.8), т.е. реализует 2...5 пункты расчета на отключающую способность. При ; невыполнении условия в формуле (7.8) студент руководствуется вышеприведенным примечанием. Затем он вычисляет ro по формуле (7.9), про­веряет его на выполнение условия формулы (7.10) и принимает величину rо к дальнейшему расчету. После этого студент ведет детальный расчет конструкции ЗН ro , выполняя 1...4 пункты второго этапа расчета защитного заземления или используя фор­мулы (6.1...6.8) раздела 6 (см. выше, в том числе и пример по двухступенчатому расчету R). При этом Rк он должен сравнивать с принятой величиной ro. Если условия формулы (6.8) выполняют­ся, то детальный расчет ЗН нейтрали трансформатора завершен. Расчет rп в данном задании не производится, так как питание ЗН предприятия осуществляется по кабелю (см. исходные данные за­дания N7.2.2). Затем студент приступает к конструктивному решению с учетом материалов и указаний подраздела 7.4.

Анализ результатов расчета по этим заданиям ведется в хо­де расчета по обеспечению требуемого уровня электробезопаснос­ти. Последний определяется условиями обеспечения отключающейсяспособности проектируемого зануления ЭУ () и непревышения наибольших допустимых величин r,r , т.е. Rкr и Rкr . Студент в ходе расчета добивается, чтобы эти условия были выполнены. Следовательно, он создает требуемый уровень

- 94 -

злектробезопасности при проектировании зануления конкретных ЭУ промышленного предприятия.

7.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Такими решениями являются схема зануления цеховой элект­росети напряжением 400/230 В для конкретного электродвигателя с расчетными данными по заданию N7,2.1 (рис. 7.1) и схема электросети с расчетными величинами по отключающей способнос­ти , разрез и план трансформаторной подстанции с комбинирован­ным ЗУ нейтрали трансформатора соответствующей мощностью по заданию N7.2.2. На этих чертежах студент указывает все расчет­ные данные, в том числе сечения фазного и нулевого защитного проводников, их длину; схему соединения обмоток трансформато­ра; величину Iн плавкого элемента ближайшего предохранителя или автоматического выключателя; основные геометрические раз­меры заземлителей и зануляющих их проводников; принципы креп­ления и присоединения зануляющих проводников к стене, заземлителям и зануляпщему оборудованию (детально см. разделы 5 и 6справочника [18]).

На практических занятиях и в контрольных работах заочни­ков студентам рекомендуется оформлять конструктивные решения по вышеуказанным заданиям как показано на рис. 7.1 и 7.2.

При оформлении этих решений на ватманском листе формата А1 разрезы и планы проектируемого объекта, а также отдельные детали зануления ЗУ показываются студентом в соответствующих масштабах и с крайне необходимыми пояснениями. Одновременно в расчетно-пояснительной записке приводятся студентом основные рекомендации ПУЭ [15] при организации проектируемого зануления ЭУ. К ним относятся:

1) 1 присоединение нейтрали генератора, трансформатора на стороне до 1 кВ к заземлителю или ЗУ при помощи зануляющего проводника сечением не менее указанного выше в табл. 6.1 (см. в разделе 6). 39 располагается в непосредственной близости от генератора или трансформатора, а в отдельных случаях (например, во внут­рицеховых подстанциях) - непосредственно около стены здания. Его сопротивление r в любое время года должно быть не более величин, указанных в п. 1 табл. 7.4;

2) присоединение зануляемых частей ЗУ или других установок к глухозаземленным нейтральным точке, выводу или средней точке обмоток источника тока при помощи НЭП. Его проводимость должна





-95-

Рис. 7.1. Схема зануления цеховой электросети напряжением 380/220 В для электродвигателя мощностью 50 кВт с Ig= 93,9 A



быть не менее 50% проводимости вывода фаз. Этот проводник (от нейтрали генератора или трансформатора до щита распределитель­ного устройства) должен быть выполнен при выводе фаз минами -жиной на изоляторах; при выводе фаз кабелем (проводом) - жилой кабеля (провода). В кабелях с алюминиевой оболочкой допускает­ся использовать оболочку в качестве НЗП вместо четвертой жилы;

3) предусмотрение повторных заземлений НЗП только на концах воздушных ЛЭП (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на вводах от этой ЛЭП к ЗУ, которые подлежат занулению. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители (например, подземные железобетонные части опор ЛЭП) и ЗУ, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений. Повторные заземлители НЗП в сетях постоянного тока выполняются при помощи отдельных искусственных заземлителей, не имеющих металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземля­ющие проводники для повторных заземлителей выбирают из условия

Рис. 7.2. Конструктивные решения по сети зануления ЗУ предпри­ятия; а - схема электросети с расчетными величинами по отключающей способности; б - разрез трансформа­торной подстанции с комбинированным ЗУ нейтрали трансформатора мощностью 100 кВ А; в - план подстан­ции с комбинированным 39 нейтрали трансформатора; 1 - заземляющий проводник; 2 - заземляющий болт на баке трансформатора; 3 - гибкая перемычка для зазем­ления бака трансформатора; 4 - магистраль заземления; 5 - естественный заземлитель (водопроводная труба) с Rе = 20 Ом; 6 - вертикальные заземлители (4 шт.); 7 - горизонтальный заземлитель

длительного прохождения тока не менее 25 А и механической прочности по табл. 6.1 (см. в разделе 6). Общее сопротивление всех повторных заземлителей (в том числе естественных) НЗП каждой воздушной ЛЭП в любое время года должно быть не более величин, указанных в п. 2 табл. 7.4.

-97 -

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

8.1. Методика проектирования

Проектирование молниезащиты зданий и сооружений реализу­ется в три этапа. На первом (подготовительном) этапе собирают следующие сведения о защищаемом объекте (здание, сооружение, наружная установка или склад): назначение (производственное, сельскохозяйственное, общественное, жилое, зрелищное или па­мятник истории, архитектуры и культуры); размер (длина, шири­на, высота и конфигурация); местонахождение; наличие помеще­ний, которые согласно ПУЭ [15] относятся к зонам классов по взрыво- или пожароопасности; степень его огнестойкости по СНиП 2.01.02-85; тип кровли (металлическая или неметаллическая) и ее уклон; тип его фундамента (железобетонный, металлический или бетонный) и влажность грунта у фундамента; ввод электропи­тания (кабельный или ЛЭП).

На втором этапе определяют категорию по молниезащите конкретного объекта, соответствующие требования по ее устройству и .вычисляют зоны защиты стержневых или тросовых молниеотводов. Его выполняют в следующей последовательности.

1. Находят по табл. 8.1 категорию по молниезащите объекта и тип зоны защиты в зависимости от назначения здания или соо­ружения, его местонахождения и среднегодовой продолжительности гроз n, ч , в этой местности. При использовании стержневых и тросовых молниеотводов еще учитывают ожидаемое количество N поражений молнией объекта в год. Значение N вычисляют по фор­мулам:

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы,

вышки, башни)

N = 9 hn 10 ; (8.1)

для зданий и сооружений прямоугольной формы

N = [(S+6h)(L+6h)-7,7h]n 10 (8.2)

где h - наибольшая высота здания или сооружения, м; S, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м (для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L рассматриваются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане);

- 98 -

Таблица 8.1. Категории молниезащитн объектов в зависимости от их назначения и местоположения (извлечение из РД 34.21.122-87 [191)

N

Местона-

Тип зоны

Кате-

п п

хождения

защиты

гория

при испо-

молни

Здания и сооружения

льзовании

еза-

стержневых

щитн

и тросовых

молние-

отводов

1

2

3

4

5

1

Здания и сооружения или их части,

На

Зона А

I

помещения которых согласно ПУЗ от-

всей

носятся к зонам классов В-1 и В-П

террито-

рии РФ

2

То же классов В-1а, В-16 и В-Па

В мест-

При N>1 -

II

ностях с

зона А;

n = 10ч

при N1 -

в год и

зона Б

более

3

Наружные установки, создающие сог-

На

Зона Б

II

ласно ПУЭ зону класса В-1г

всей

_

террито-

рии РФ

4

Здания ВЦ, в том числе расположен-

В мест-

Зона Б

II

ные в городской застройке

ностях с

n = 20ч

в год и

более

5

Здания и сооружения или их части,

В мест-

Для I и II

III

помещения которых согласно ПУЗ от­носятся к классам П-1.1Ы1 и П-Па

ностях с n = 20ч

степеней огнестой-

в год и

кости при

более

0,1 <N2

и для

3 …5

степеней

огнестой-

кости при

зона Б.

при N > 2-

зона А

6

Наружные установки и открытые

В мест-

При

III

склады, создающие согласно ПУЗ

ностях с

0,1<N2-

зону классов П-П1-

n = 20ч

зона Б;

в год и

при N>2 -

более

зона А

7

Здания и сооружения II 1,1 Па, II 16,

То же

При

III

IV и 1) степеней огнестойкости, в

0, 1<N 2 —

которых отсутствуют помещения, от­носимые по ПУЗ к зонам взрнво- и

зона Б; при

N>2 -

пожароопасных классов

зона А

-99-

Продолжение табл. 8.1

1

2

3

4

5

8

Животноводческие и птицеводческие

В мест-

Зона Б

III

здания и сооружения III... II степе-

ностях с

ней огнестойкости: для крупного

n = 40ч

рогатого скота и свиней на 100 го-

в год и

лов и более; для овец на 500 голов

более

и более; для птиц на 100 голов и

более; для лошадей на 40 голов и

более

9

Дымовые и прочие трубы предприятий

В мест-

-

III

и котельных, бажни и вышки всех

ностях с

назначений высотой 15 м и более

n = 10ч

(см. п. 2. 31 РД, 34. 21. 122-87)

в год и

более

10

1илые и общественные здания, высота

В мест-

Зона Б

III

которых более чем на 25 м превыша-

ностях с

ет среднюю высоту окружающих зда-

n = 20ч

ний в радиусе 400 м, а также отде-

в год и

льно стоящие здания высотой более

более

30 м, удаленное от других зданий

более чем на 400 м

11

Общественные здания III...5 и степе-

В мест-

Зона Б

III

ней огнестойкости следующего наз-

ностях с

начения: детские дошкольные учреж-

n = 20ч

дения, школы и школы-интернаты,

в год и

стационары лечебных учреждений,

более

спальные корпуса и столовые учреж-

дений здравоохранения и отдыха,

культурно-просветительные и зре-

лищные учреждения, административные

здания, вокзалы, гостиницы, мотели

и кемпинги

12

Открытые зрелищные учреждения

В мест-

Зона Б

III

(зрительные зоны открытых киноте-

ностях с

атров, трибуны открытых стадионов

n = 20ч

и т.п.)

в год и

более

13

Здания и сооружения, являющиеся

То же

Зона Б

III

памятниками истории, архитектуры и

культуры (скульптуры, обелиски и

т.п.)

среднегодовое число ударов молнии в 1 км2земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Значение n определяют, исходя из последующим образом: пч, ч 10...20 20...40 40...60 60...80 80...100 100 и более

n,1/(км2 год) 1 2 4 5,5 7 8,5

Величину n находят -по карте, представленной на рис. 3 РД

- 100 -

34.21.122-87 [19]. В частности, для Архангельска, Салехарда, Дудинки, Игарки и Якутска n= 10...20 ч; для Санкт-Петербурга, Петрозаводска, Сыктывкара и Ханты-Мансийска n= 20...40 ч; для Пскова, Новгорода, Великих Лук, Твери, Калуги, Москвы, Во­логды, Владимира, Костромы, Тамбова, Кирова, Йошкар-Олы, ЗФЫ, Тимени, Омска и других городов n = 40...60 ч; для остальных городов и территорий см. по вышеуказанной карте.

2. По найденной категории молниезащиты объекта определяют
требования по ее устройству. РД 34.21.122^8? [191 устанавлива­
ют следующее:

2.1. Здания и сооружения I и 11 категорий по молниезащите должны быть защищены от прямых ударов молнии, вторичных ее проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (над­земные) и подземные металлические конструкции (более конкретно см. раздел 2 данного РД) .

2.2. Здания и сооружения III категории по молниезащите должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуника­ции (более конкретно см. пп. 2.25...2.33 данного РД) .

2.3. Наружные установки II категории по молниезащите должны быть защищены от прямых ударов и вторичных проявлений молнии, а с III категорией - от прямых ударов молнии (более конкретно см. пп. 2.15...2.19, 2.21, 2.28, 2.29 и 2.31 данногоРД).

Кроме того, внутри зданий большой площади (шириной более 100 м) необходимо выполнять мероприятия по выравниванию потен­циалов. Если в зданиях и сооружениях имеются; помещения, требу­ющие устройства молниезащиты I и II, I и III или II и III ка­тегорий, то окончательную категорию по молниезащите следует выбирать с учетом пп. 1.3...1.5 данного РД.

3. Выбирают средство защиты от прямых ударов молнии. Как известно, им служит молниеотвод, состоящий из молниеприемника, опоры, токоотвода и заземлителя (на практике металлическая мачта или ферма здания представляют собой молниеприемник, опору и токоотвод одновременно). По типу молниеприемника мол­ниеотводы разделяются на стержневые (вертикальные), тросовые (горизонтальные протяженные) и сетчатые, состоящие из продоль­ных и поперечных горизонтальных электродов, которые соединены в местах пересечений. Стержневые и тросовые молниеотводы могут быть кад отдельно стоящие (как правила, на объектах I катего­рии-по молниезащите), так и установленные на объекте II и III

- 101 -

категорий; молниеприемные сетки укладывают на неметаллическую кровлю (с уклоном не более 1:8) защищаемых зданий и сооружений II или III категорий по молниезащите.

Примечания. 1. Молниеприемная сетка не требуется для зданий и сооружений с металлическими фермами, если в их кровлях используют несгораемые или трудносгораемое утеплители и гидро­изоляция.

2. На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудо­ваны молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли.

4. Выполняют расчет зон защиты только стержневых и тросо­вых молниеотводов в строгом соответствии с приложением 3 РД 34.21.122-8 [19]. В последнем приведены соответствующие фор­мулы для одиночного, двойного и многократного стержневых и одиночного и двойного тросовых молниеотводов высотой до 150 м (для стержневых - и высотой от 150 до 600 м). Формулы даны для двух зон защиты молниеотводов: зоны типа и. надежность защиты которой 99,5% и внже; зона Б – 95% и више.

На практике часто применяют стержневые молниеотводы высо­той до 150 м, а для защиты воз думных ЛЭП напряжением 110 кВ и выше - только тросовые молниеотводы. Ниже рассматривается рас­чет зон защиты стержневых молниеотводов.

Зона защиты одиночного стержневого, молниеотвода высотой h 150 м представлена на рис. 8.1. Ее габаритные размеры, м, определяют по формулам:

При зоне типа А ho= 0,85 h (8;3)

Ro=(1,1-0,002 h)h (8;4)

r x=(1,1-0,002 h)(h-hx/0,85) (8.5)

При зоне типа В ho=0,92 h (8,6)

ro=1,5h (8.7)

rx=1,5(h-hx/0,92) (8.8)

Величину h определяют, если известны высота защищаемого объекта hx, и радиус зоны защиты rx на высоте hx.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой

h 150. м представлена на рис. 8.2. Ее габаритные размеры, м,

-103-

Определяют по формулам (8.3…8.8) для вычисления величин ho,rx1,rx2,ro,а также по нижеуказанным формулам :

При зоне типа А , когда Lh

hc=ho rcx=rx и rc=ro (8.9)

при зоне типа А когда h< L 2h

hc=ho-(0,17+3 10h)(L-h) (8.10)

rc=ro rcx=ro(hc-hx)/hc (8.11)

при зоне типа А когда 2h< L 4h

hc=ho-(0,17+3 10h)(L-h) (8.12)

rc=ro[1-] (8.13)

rc=ro rcx=rc(hc-hx)/hc (8.14)

При L>4h для построения зоны А молниеотводы рассматривают как одиночные. Габаритные их размеры определяют по формулам (8.3…8.5) и нижеуказанным формулам :

При зоне типа Б когда Lh

hc=ho rcx=rx rc=ro (8.15)

rc=ro rcx=ro(hc-hx)/hc (8.17)

Величину h определяют, если известны hcс и L (при rcх= 0). При L > 6h для построения зоны Б молниеотводы рассматривают как одиночные. Габаритные их размеры определяют по формулам (8.б.,.8.8).

Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты h1 и h2 150 м приведена на рис. 8.3. Ее габаритные размеры, м, определяют по формулам (8.3...8.8) для вычисления величин ho1, ho2 ,ro1.ro2,rx1 и rx2 а также по нижеуказанным формулам:

Rc=(ro1+ro2)/2 (8.18)



- 104-

hc=(hc1+hc2) / 2 ; (8.19)

rxc=rc(hc-hx),/hc (8.20)

где значения hc1 и hc2 определяют по формулам (8.9, 8.10, 8.12, 8.15 и 8.16) для hc.

Для двух молниеотводов разной высоты построение зоны типа и двойного стержневого молниеотвода выполняют при L4hmin, а зоны типа Б - при L 6hmin, (где hmin- минимальная высота одного из двух молниеотводов, м). При соответствующих больших L молниеотводы рассматривают как одиночные. Габаритные их раз­меры определяют по формулам (8.3...8.5),


Зона защиты многократного стержневого молниеотвода приве­дена на" рис.8.4 Она определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой h150 м (см. рис. 8.2 и 8.3). Поэтому габаритные их размеры вычисляют по формулам (8.9...8.20). Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой hx с надежностью, соответст­вующей надежности зон типов А и Б, является выполнение нера­венства rсх> 0 для всех попарно взятых молниеотводов. В противном случае построение зон защиты должно быть выполнено для одиночных или двойных стержневых молниеотводов в зависи­мости от выполнения условий, приведенных при рассмотрении фор­мул (8.3...8.20).

На третьем этапе осуществляют конструктивные решения по проектируемой молниезащите рассматриваемого объекта, строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 8.4. Однов­ременно студенты принимают следующие решения.

Во-первых, выбирают конструкцию молниеотвода (опоры, мол-ниеприемника, токоотвода и заземлителя) с учетом требований пп. 3.1...3.8 РД 34.21.122-87 [191. При этом для производственных объектов чаще используют двух или многократный, и стержневоймлниеотводы А в качестве_зазтемлителя следует принимать .только железбетонние Фундаменты зданий сооружений, на­ружных установок и опор молниеотводов если они удовлетворяют требованиям п. 1.8 данного РД. При невозможности использования фундаментов применяют сосредоточенные или все рекомендуемые ПУЭ [151 заземлители ЗУ, за исключением нулевых проводов воздушных ЛЭП напряжением до 1 кВ. Наиболее приемлемые конструк­ции заземлителей (их выбирают без расчета) для молниеотводов приведен* в табл. 8.2, а минимальные сечения (диаметры) элект­родов и токоотводов.- в табл. 8.3.


Молниеприемная сетка чаще применяется при молниезащите общественных и жилых зданий. Она должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм и уложена на кровли сверху или под несгораемые, трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Шаг ячеек сетки должен быть не более 6х6 или 12х12 м соответственно для II или III категории по молинезащите объекта. Узлы сетки должны быть соединены сваркой. Выступа­ющие над крыжей металлические элементы (трубы, шахты, вентиля­ционные устройства) должны быть присоединены к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы оборудованы дополнительными молниеприемникамн, также присоединенными к этой сетке. Токоотводы от металлической кровли или молниепри­емной сетки должны быть проложены кратчайшим путем к заземли­те лям нереже чем через 25 м (не ближе 3 м от входов или в местах, недоступных для прикосновения людей) по периметру зда­ния. В качестве токоотводов следует использовать металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожар­ные лестницы и т.п., а также арматура железобетонных конструк­ций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлиталями, выполняемых сваркой; в противном случае. - искусс­твенные токоотоды с размерами, указанными в табл. 8.3. При этом заземлителями должны быть железобетонные фундаменты зда­ний, а в противном случае - искусственные заземлители в виде наружного контура (по периметру здания) конструкции, указанной

- 108 -

в пп. 2.13 и 2.26 РД 34.21Л22-8 [19] соответственно II и III категорий по молниезащите.

Во-вторых, для объектов I или II категории молниезащиты определяют мероприятия по защите от вторичных проявлений мол­нии, которые должны соответствовать требованиям пп. 2.7 или 2.20 и 2.21 РД 34.21.122-87 [191.

В-третьих, для объектов всех категорий по молниезащите определяет мероприятия по заносу высокого потенциала через на­земные (надземные) и подземные металлические коммуникации (ЛЗП, сети телефона, радио и сигнализации, трубопроводы, кабе­ли в наружных металлических оболочках или трубах). Они должны соответствовать пп, 2.5, 2.8...2.10, 2.21...2.24, 2.32 и 2.33 РД 34.21.122-87 [191. Соответственно для объектов I, II и III категорий.

8.2. Задания на расчет

Задание Н8.2.1. Спроектировать молниезащиту здания по данным табл. 8.4. При этом ввод электроэнергии, телефона и ра­дио принят кабельный, а назначение здания (административное с ЗВМ, общественное, жилое или памятник истории, архитектуры и культуры) указывает преподаватель, выдающий данное задание.

Задание N8.2.2. Рассчитать и построить молниезащиту про­изводственного объекта по данным табл. 8.5. При этом ввод электропитания, телефона и радио принят кабельный, кроме скла­дов ГСМ и открытых складов, где ввод осуществлен через воздушную ЛЭП.

8.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студент изучает технические способы и средства защиты зданий и сооружений от разрядов и воздействий атмосферного электричества (средства молниезащиты) по учебному пособию [7, с. 121...124], методику проектирования молниезащиты (см. выше подраздел 8.1) и инструкцию по устройс­тву молниезащиты зданий и сооружений или РД 34.21.122-87 [191, а также он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраз­дела 8.2.

При выполнении задания N8.2.1 студент определяет по карте (см. рис. 3 РД 34.21.122-87 [191) среднегодовую продолжитель-

- 111 -

ность гроз n в часах по местонахождения здания и вычисляет N по формуле (8.2). Затем он находит по табл. 8.1 (или табл. 1 РД 34.21.122-87) требуемую категорию по молниезащите, по ко­торой устанавливает требования по ее устройству (см. п.2 под­раздела 8.1 или п.1.2 РД 34.21.122-87). После этого студент вы­бирает средство защиты от прямых ударов молнии или молниеот­вод, который в данном задании будет состоять из мояниеприемника, металлической кровли или молниеприемнюй сетки; токоотвода круглой формы с указанием его диаметра (см. табл. 8.3) и коли­чества токоотводов (в зависимости от периметра здания); заземлителя - фундамента здания (если он удовлетворяет требования п. 1.8 РД 34.21.122-87) или искусственного заземлите ля конс­трукции, указанной соответственно в пп. 2.13 или 2.26 данного РД. При этом он должен указать тип соединения (болтовое или сваркой) в выбранной конструкции молниеотвода и способ защиты выступающих неметаллических элементов здания (шахт, труб и т.п.). Затем студент определяет мероприятия по защите от вто­ричных проявлений молнии (если это необходимо по РД) и по за­носу высокого потенциала через различные металлические конс­трукции здания, строго руководствуясь требованиями пп. 2.7 или 2.20 и 2.21. 2.5, 2.8...2.10, 2.21...2.24, 2.32 и 2.33 РД 34.21.122-8 [19]. Как видим, в этом задании реализуются сту­дентом пп. 1...3 второго этапа и полностью третий этап проек­тирования молниезащитн, в том числе конструктивные решения по проектируемой молниезащите здания (о них см. в подразделе 8.4). Анализ результатов расчета в этом задании ведется в направлении строгого выполнения требований по устройству молние­защитн здания, установленных РД 34.21.122-87 [19].

.При выполнении задания N8.2.2. студент определяет n по карте, представленной на рис. 3 РД 34.21.122-87, N по формуле (8.2), категорию по молниезащите объекта и тип зоны ее защиты по табл. 8.1 (или табл. 1 данного РД) и устанавливает требова­ния по устройству молниезащитн данной категории, т.е. реализу­ет пп. 1-го и 2-го этапа проектирования, приведенные выше в подразделе 8.1. Затем он выбирает стержневой молниеотвод (оди­ночный, двойной или многократный).


Примечания. 1. При больiих размерах защищаемого объекта оди­ночный стержневой молниеотвод будет значительных размеров по высоте, двойной - огромных размеров, что создаст трудности в их монтаже и обеспечении устойчивости. Поэтому чаще применяют многократный стержневой молниеотвод, не имеющий данных недос­татков

-112 -

2. Количество молниеотводов устанавливается в зависимости от длины и ширины объекта а также его конфигурации.

После выбора типа и количества стержневых молниеотводов студент выполняет расчет зон их защиты по соответствующим фор­мулам (8.3...8.8, 8.9...8.17 или 8.8...8.20). При этом он за­дается высотой молниеотвода h (при многократных стержневых молниеотводах она равна высоте объекта или hx плюс 4...7 м) и вычисляет все параметры зон защиты для возможных идентичных пар молниеотводов.

Примечание. В четырехстервнэвом молниеотводе возможными иден­тичными парами является N1 - N2, N1 - N4 и N1 - N3 при разме­щении их по прямоугольнику, а по квадрату - N1 - N2 и N1 - N3.

Правильность выбранной величины h студент проверяет после определения hс. Если hchx, то молниеотвод высотой h обеспе­чивает защиту объекта по его высоте; в противном случае сту­дент увеличивает h на 2.. .3 м и вновь вычисляет все параметры зон защиты для идентичных пар молниеотводов. Так он действует до тех пор, пока не будет hсhх у всех пар молниеотводов. За­тем студент, руководствуясь рис. 8.1, 8.2, 8.3 или 8.4 (на них показаны теоретические зоны защиты), вычерчивает в масштабе зону защиты Хна боковом виде и на плане) рассчитанного стерж­невого молниеотвода для заданного объекта. После этого он ана­лизирует полученную зону защиты на рисунке (чертеже) на пред­мет полной защиты объекта от прямого удара модниц. Если все части объекта как в плане, так и по высоте находятся внутри зоны защиты, то обеспечена полная защита от прямого удара мол­нии на этом объекте; в противном случае студент увеличивает количество молниеотводов или их высоту и вновь ведет расчет всех параметров зон защиты для идентичных пар молниеотводов (см. выше) до достижения полной защиты объекта.

На третьем этапе проектирования студент дооформляет рису­нок (чертеж), строго руководствуясь, материалами и указаниями подраздела 8.4. Затем он выбирает конструкцию молниеприемника, токоотвода и заземлителя с учетом требований пп. 3.1...3.8 РД 34.21.122-87 [191 и принимает решения по защите от вторичных проявлений молнии и по заносу высокого потенциала через раз­личные металлические конструкции объекта, строго выполняя требования нижеуказанного РД (о них см. выше в конце под­раздела 8.1.).

анализ результатов расчетов в данном задании , как видим, сводится к проверке обеспечения полной защиты объекта от пря-

- 113 -

мых ударов молнии и выполнения требований по устройству всех элементов молниезащиты на объекте, которые установлены РД 34.21.122-8 [19].

8.4. Конструктивные решения по результатам расчета

Такими решениями являются изображение (в соответствующем масштабе) молниезащиты здания или производственного объекта с показом ее отдельных элементов, а также детальных решений по соответствующим узлам защищаемого объекта. При этом следует руководствоваться рис. П. 4.2...П 4.9 РД 34.21.122-87П91, рис. 7.4, 7.7...7.9 и 7.11...7.16 справочника [18] и нижепри­веденным.

На практических занятиях ив контрольных работах заочни­ков студентам рекомендуется оформлять конструктивные решения по заданию N8.2.1 как показано на рис. П. 4,4 РД 34.21.122-8 [19], а по заданию N8.2.2 - на рис. 8.5 или 8.6.

При оформлении этих решений на ватманском листе формата Й1 фронтальный и боковой виды и план молниезащиты здания или объекта, а также отдельные ее элементы показываются студентом в соответствующих масштабах и с крайне необходимыми пояснениями.

Студенты направления "Электроэнергетика" и специальности "Электроснабжение" при рассмотрении молниезащиты подстанций должны приводить схему молниезащиты, которую выбирают по табл. 7.2 справочника [18]. При решений молниезащиты воздушных ЛЭП следует руководствоваться табл. 7.3 того же справочника.

9. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗОН РАЗРУШЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ И ВОЗМЖНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРНОЙ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

Одним из основных направлений в решений задач обеспечения безопасности жизнедеятельности является прогнозирование и оценка возможных последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС). Осо­бенно .важно предусмотреть и учесть опасность возникновения ЧС еще на стадии проектирования машин и оборудования, технологи­ческих процессов и в целом производственно-промышленных и иных объектов. В данном разделе рассматривается одна из ЧС - это взрыв газовоздушных смесей (ГВС), образуемых в результате утечки на промышленном предприятии или при несоблюдении правил


Рис. 8.5. Молниезащита здания III категории многократными стержневыми молниеотводами (1...6), установленными на здании



и норм безопасной эксплуатации и обслуживания газонаполнитель­ных, газобаллонных станций и др.

9.1. Методика прогнозирования

Прогнозирование возможных последствий взрыва ГВС прово­дится в три этапа. На первом (подготовительном) этапе устанав­ливают:

1) возможное место взрыва ГВС (предприятие, объект экономики, жилое и иное здание);

2) возможную массу газа (жидкости), создающую взрывоопасную ГВС;

3) виды зданий, сооружений и оборудования и расстояния до них от места возможного взрыва ГВС;

4) количество людей, находящихся в этих зданиях и сооружениях,



-115-



Рис. 8.6. Молниезащита склада ГСМ II категории с помощью четы­рех (1...4) стержневых молниеотводов, установленных на прожекторных металлических мачтах; 5 - цистерны с дизтопливом

или плотность населения (тыс. чел/км2) в городе или населенном пункте.

Этот этап не выполняется студентами на практических заня­тиях, так как эти данные приведены в задании; в других случаях (в курсовой работе, выпускной работе будущего бакалавра или дипломной работе будущего инженера) он выполняется студентами, но применительно к рассматриваемому объекту экономики или предприятию. На последнем студенты берут необходимые данные по подготовительному этапу прогнозирования.

На втором этапе ведут необходимые расчеты. В частности, определяют избыточное давление во фронте ударной волны и радиусы зон разрушения очага взрыва (0В). После этого строит схему 0В в выбранном масштабе или наносят зоны 0В на план тер-

- 116 -

ритории с указанным расположением производственно-промышлен­
ных, жилых или иных объектов. Как известно [20], при взрывах
ГВС образуется 0В, ударная волна (УВ) которого способна пора­
зить людей и вызвать разрушения и повреждения производствен-
но-промышленных или жилых объектов на территории, охваченной
взрывом.
В наземном очаге взрыва ГВС подразделяют три полусфери­ческие зоны (рис 9.1).

Зоны детонационной волны (зона 1) находятся в пределах облака взрыва. Начальный ее радиус r1,м,определяется по формуле [20]

r1=17,5 (9.1)

- 117 -

где Q - количество углеводородного сжиженного газа, м3; Кн - коэффициент перехода жидкого продукта в ГВС (обычно Кн=0.6...0.8).

Избыточное давление фронта детонационной УВ считает­ся постоянным и равным 1700 кПа.

Зона 2 как и зона 1 является зоной полных разрушений. Ее радиус определяется из соотношения [20]:

r2= 1,7r1. (9.2)

= 1300(r1/r3) + 50 кПа , (9.3)

где r3- расстояние от центра взрыва до данного объекта .м. На внешней границе зоны 2 = 300 кПа [20]. В этой зоне происходит разлет продуктов взрыва.

В зоне 3 воздушной УВ формируется ее фронт, в котором уменьшается от 300 кПа до нуля (рис. 9.1).Эта зона в зависи­мости от величины УВ может являться зоной полных (а), сильных (б), средних (в) и слабых (г) разрушений, а также зо­ной повреждений (д) (рис. 9.1 и табл. 9.1). Закон падения давления, кПа. в этой зоне зависит от безразмерного радиуса ударной волны [20]:

= 0.24 r3/r1 (9.4)

При = (9.5)

При >2 = (9.6)

где r3 - расстояние от центра взрыва до рассматриваемого объекта, м.

Представленные соотношения позволяют спрогнозировать си­туацию, вызванную воздействием УВ при наземном взрыве извест­ного количества ГВС, т.е. вычислить радиусы соответствующих зон 0В и на заданном расстоянии производственно-промышлен­ного или жилого объекта от центра взрыва.

На третьем этапе по найденному значению Р студенты про­изводят оценку возможных последствий УВ на незащищенных людей, определяя тяжесть поражения их, на характер и степень разруше­ния промышленно-производственных и жилых объектов, попавших в эту зону. Тяжесть поражения незащищенных людей зависит от ве­личины , Р. Например, при Р = 10...20 кПа люди могут полу

чить легкие ранения и ожоги кожи; при = 20...30 кПа насту­пают легкие поражения - скоропреходящие нарушения функций ор­ганизма (звон в ужах, головокружение, головная боль, ушибы и вывихи). Легкие поражения не связаны с опасностью для жизни или угрожающей инвалидностью. Пораженные не нуждаются в неот­ложной врачебной помощи, около 502 [21] из них могут передви­гаться пежком и могут быть возвращены к труду в срок от 1 до 60 суток. При = 30...50 кПа - поражения средней тяжести (контузии, вывихи, кровотечение из носа и ужей). Такие пораже­ния в большинстве случаев не опасны для жизни, но 10...122 из этих пораженных нуждаются в неотложной врачебной помощи. Срок госпитализации составляет 2...3 месяца [21] с непродолжительной потерей трудоспособности. При = 50...100кПа - тяжелые поражения (сильная контузия всего организма, потеря сознания, переломы костей, повреждение внутренних органов); при > 100 кПа - крайне тяжелые поражения (тяжелые контузии и травмы, разрывы внутренних органов, особенно содержащих большое коли­чество крови, газов или имеющих полости с жидкостями, длитель­наяпотеря сознания, переломы костей). Тяжелые и крайне тяже­лые поражения нередко сопровождаются осложнениями и заканчива­ются в большинстве смертельным исходом. Примерно 50...602 [21] из числа этих пораженных нуждаются во врачебной помощи в ближайшее время, а около 502 пораженных - медицинской эвакуации из-за их нетранспортабельности. Срок стационарного лечения до 12 месяцев с продолжительной потерей трудоспособности. Характеристика разрушений объектов от УВ следующая. При слабом разрушений, как правило, объект не выходит из строя; его можно эксплуатировать немедленно или после незначительного ремонта. При среднем разрушений обычно разрушаются второсте­пенные элементы объекта, а основные могут деформироваться или

- 120 -

частично повреждаться. Восстановление возможно силами предпри­ятия проведением среднего или капитального ремонта. Сильное разрушение объекта характеризуется разрушением или деформацией его основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть восстановлен. При полном разрушении раз­рушаются все основные и несущие конструкции. Здания и сооруже­ния использовать невозможно в дальнейшем. При сильных и полных разрушениях могут сохраняться подвальные помещения. Конкретные сведения о вероятных разрушениях зданий, сооружений, транспор­та, оборудования и энергетических сетей в зависимости от во фронте УВ приведены в табл. 9.1, а также в учебнике [221 на с. 112...116.

Для определения возможного характера разрушений от 9В и установления объема спасательных и неотложных аварийно-восста­новительных работ (СНАВР) в 0В зону 3 условно делят на пять зон (см. рис. 9.1). Характеристика этих зон следующая.

Зона полных разрушений (За) возникает там, где А во фронте УВ достигает 300 кПа и более. В ней полностью разруша­ются жилые дома и промышленные здания (особенно вокруг центра взрыва), убежища и подземные сети коммунально-энергетического хозяйства получают различные повреждения. Большинство же убе­жищ (75%) в этой зоне сохраняются. При этом в результате таких разрушений образуются сплошные завалы. Пожары в зоне полных разрушений не возникают, так как воспламенившиеся от различных источников предметы и постройки будут разбросаны и засыпаны обломками, а пламя сбито УВ. Однако будет наблюдаться тление в завалах. Характерны массовые поражения незащищенных людей. Ха­рактер поражений и разрушений определяет основное содержание спасательных работ.

Зона сильных разрушений (36) образуется при = =300..100 кПа. В ней наземные здания и сооружения в основном будут иметь сильные разрушения: разрушение части стен и перек­рытий верхних этажей, трещины и деформации нижних этажей. Убе­жища, подземные сети, подвалы и большинство противорадиационных укрытий (ПРУ) сохраняются. Однако образуются местные зава­лы, возможны пожары. Среди незащищенных людей могут быть зна­чительные безвозвратные потери. Люди, оставшиеся в разрушенных зданиях, могут быть завалены, травмированы и обожжены. Основ­ное содержание спасательных работ в этой зоне заключается в расчистке завалов, тушении пожаров, спасении людей из завален­ных убежищ, укрытий, разрушенных и горящих зданий.

- 121 -

Зона средних разрушений (Зв) =100...50 кПа. Наблюдаются разрушения проемам оконных и дверных заполнений, появление трещин в стенах ее пределах деревянные здания будут сильно или полгностью раз­рушены, каменные получают средние и слабые разрушения. Однако
убежища, ПРУ, подвальные помещения полностью сохраняются, но
требуют расчистки входов. На улицах образуются отдельные зава­
лы; от воздействия светового излучения возникают сплошные по­
жары. Среди незащищенных людей ожидаются массовне санитарные
потери. Спасательные и другие неотложные работы в этой зоне
заключаются в тушении пожаров, спасении ладей из под завалов,
из разрушенных и горящих зданий
. Зона слабых разрушений (Зг) создается при= 50...20 кПа. В ней здания получают слабые разрушения - разрушения пе­регородок, оконных и -дверных заполнений» остекления, но образу­ются отдельные завалы и возникают отдельные пожары. Незащищен­ные люди могут получить ожоги, легкие травин. Поэтому в этой зоне проводятся работы по тушению пожаров и спасению людей из горящих и частично разрушенных зданий. ;

Зона повреждений (Зд), где = 20... 10 кПа. В этой зоне здания и сооружения могут получать незначительные повреждения: разрушение остекления, повреждение кровли, дверей. Возможны отдельные пожары. Поэтому в зоне Зд проводится ликвидация выз­ванных последствий.

Согласно полученным результатам прогнозирования второго этапа по литературным источникам [7,20...22]' студен* должен пред­ложить необходимые мероприятия и примерный объем СЙЙВР по лик­видации последствий рассмотренного в задании взрнва ГВС. Де­тально об этом см. на с. 226...238 учебного пособия [7].

9.2. Задание на прогнозирование

Задание Н9.2.1. Спрогнозировать зоны разраиения УВ при
возможном наземном взрыве ГВС по исходным данями, приведенным
в табл. 9.2, и оценить степень поражения незащищенных людей, а
также характер возможных разрушений производствввво-промышленных, милях и иных объектов, указанных в задании. Предложить необходимые мероприятия и примерный объем СНАВР по ликвидации последствий взрыва ГВС.

- 123 -

9.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов прогнозирования

Перед выполнением задания студент изучает теоретический материал, изложенный на с. 57, 58, 208, 209 и 226...238 учеб­ного пособия [73, и методику прогнозирования зон разрушения УВ и возможных последствий взрыва ГВС См. выше подраздел 9.1), а также он знакомится со своим вариантом задания из под­раздела 9.2.

Задание на прогнозирование студент выполняет в последова­тельности, приведенной во втором и третьем этапах подраздела 9.1. При этом он вначале выполняет расчеты по формулам (9.1..,9.6), а затем по найденному расчетом значению ДР0 сту­дент производит оценку возможных последствий воздействия УВ на незащищенных людей и объекты.

Результаты прогнозирования такой ЧС следует представлять в текстовом и графическом видах. В тексте студент указывает степень (тяжесть) поражения незащищенных людей и характер раз­рушения заданных (существующих) объектов. На чертеже он приво­дит радиусы трех зон разрушения и их значения в метрах, а так­же объекты (в принятом условном обозначении) и характер их разрушения. При выполнении такого прогнозирования на практи­ческих занятиях графические его результаты могут быть предс­тавлены рис. 9.2; в других случаях - на генплане предприятия, карте города или населенного пункта и показом цветами зон со­ответствующих разрушений существующих объектов вблизи места взрыва ГВС. Затем приводятся в табличной форме необходимые ме­роприятия по СНАВР и сроки их выполнения в ближайшие сутки после взрыва ГВС.

10. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТР9ДА В ПОМЕЩЕНИЯХ

Условия труда (УТ) - это совокупность факторов производс­твенной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. В раз­личных помещениях параметры производственной среды и трудового процесса, как известно, изменяются, что сказывается не только на здоровье работающих, но и на их потомстве.

Госкомсанэпидемнадзор России ввел в действие с 1994 года

-124-



Рис. 9.2, Результаты прогнозирования и оценки возможных пос­ледствий наземного взрыва ГВС: r1, r2- радиусы зон 1 и 2; r3- радиус зоны 3 (расстояние от центра взрыва до объекта, заданное в варианте); 1, 10, 13, 14, 21, 23, 24 и 25 - номера объектов по табл. 9Л; а, б, в, г, д - виды разрушений объектов


гигиенические критерии оценки и классификации УТ или Р 2.2.013-94 [231. Последние основаны на принципе дифференциации УТ по степени отклонения параметров (факторов) производствен­ной среды и трудового процесса от действующих гигиенических нормативов в соответствии с выявленным влиянием этих отклоне­ний на функциональное состояние и здоровье работающих.

Гигиенические критерии подразделяют УТ на четыре класса: 1-й - оптимальные, 2-й - допустимые, 3-й - вредные и 4-й -опасные или экстремальные УТ, а 3-й класс - еще на четыре сте­пени, т.е. 3.1, 3.2, 3.3 и 3.4. Более конкретную характеристи­ку классов и степеней вредности см. в нормативном акте [23].


Данные критерии предназначены для гигиенической оценки существующих НТ в зависимости от наличия вредных факторов на

- 125 -

рабочих местах (РМ) или в рабочих зонах (РЗ). Она необходима для: 1) установления приоритетности в проведении оздоровитель­ных мероприятий; 2) создания банка данных существующих НТ на уровне предприятия, района, города, региона и РФ; 3) определе­ния административно-экономических санкций в связи с неблагоп­риятными НТ; 4) аттестации РМ. Как видим, гигиеническая оценка существующих НТ крайне необходима при реализации оздоровитель­ных и других мероприятий на РМ, в РЗ и помещениях.

10.1. Методика гигиенической оценки существующих НТ

Данная методика реализуется в три этапа. На первом (под­готовительном) этапе осуществляется идентификация существующих производственных факторов в конкретных помещениях. Она выпол­няется в строгом соответствии с практическими рекомендациями, изложенными в приложении данного пособия.

На практических занятиях данный этап студент не выполня­ет, так как в задании даны исходные данные; в других случаях (в курсовой работе, выпускной работе будущего бакалавра и дип­ломном проекте будущего инженера) первый этап подлежит обяза­тельному выполнению каждым студентом.

На втором этапе гигиенической оценки студент определяет класс существующих НТ в помещениях, а для 3-го класса - и сте­пень вредности. Для этого по каждому заданному (идентифициро­ванному) производственному фактору он проводит предварительную обработку соответствующих данных в направлении правильного ис­пользования классификационных табл. 1...10 нормативного акта [231. Ее следует представлять только в табличной форме: табл. ЮЛ - по химическому фактору; табл. 10.2 - по вибрациям, шумам и производственным излучениям. Другие таблицы должны иметь графы: по микроклимату - категории работ по ГОСТ 12.1.005-88 и общие энергозатраты по ним, показатели микроклимата и единицы их измерения, фактическое и нормативное (классификационное для 3 и 4-го классов НТ) значения этих показателей, класс НТ (и степень вредности для 3-го класса) как для теплого, так и холодного периодов года; по освещению - показатели световой среды, единицы их измерения, фактические и нормативные (клас­сификационные- для 3-го класса НТ) их значения, класс НТ и степень вредности; по тяжести и напряженности трудового про­цесса - показатели тяжести или напряженности, единицы их изме­рения, фактические и классификационные значения показателей

- 127 -

классы УТ и степень вредности по каждому показателю тяжести или напряженности трудового процесса.

Затеи студент приступает к анализу заполненных таблиц (например, табл. ЮЛ, 10.2 и др.) в направлении итоговой оценки каждого из существующих (идентифицированных) факторов. Последняя должна выполняться им в строгом соответствии с Р 2.2.013-94 [23] следующим образом.

1. При анализе таблицы с УТ по химическому фактору сту­дент выявляет наличие вредных веществ однонаправленного дейс­твия. Если последние имеются, то он определяет суммарную без­размерную концентрацию этих веществ по формуле

С= (10.1)

где С1. С1..... Сn - фактические концентрации вредных веществ однонаправленного действия (например, остронаправлен­ного, раздражающего, фиброгенного, аллергенного или канцеро­генного действия), мг/м3; ПДК1, ПДК2... ПДКn, - предельно до­пустимые концентрации этих веществ, мг/м3.

При С1 классы УТ и степени вредности остаются те же, которые записаны в анализируемой таблице; в противном случае (когда Сх > 1) студент определяет по величине Сновый класс УТ или новую степень вредности этих ЗТ. При одновременном со­держании в воздухе РЗ или РМ двух и более вредных веществ разнонаправленного действия ^ итоговую оценку ЗТ студент проводит по наиболее высокому классу и степени вредности, а при нали­чии: а _любого числа веществ класса 3.1 он не увеличивает вредность. б) трех и более веществ класса 3.2 он переводит НТ в следующую ступень вредности, т.е. 3.3; в) двух и более вредных веществ класса 3.3 - в класс 3.4, а класса 3.4 - в 4-й класс, т.е. опасных или экстремальных 9Т.

2. При анализе таблицы с УТ по уровню шума и вибрации на РМ или в РЗ студент осуществляет итоговую оценку УТ по наибо­лее высокому классу и степени вредности для всех случаев, кро­ме локальной вибрации. Последняя в сочетании с охлаждающим микроклиматом и/или статическим напряжением повышает класс УТ на единицу [23].

3. При анализе таблицы с УТ при действии электромагнитных полей и излучений (соответственно ЭМП и ЭМИ) студент проводит итоговую оценку УТ по наиболее высокому классу и степени вред­ности. Для лиц, работающих в экранированных (при снижении ес­тественного

- 128 -

класс УТ он устанавливает в соответствии с уровнями всех имею­щихся факторов среды и трудового процесса, увеличивая ее на одну ступень вредности [23].

4. При анализе таблицы с УТ по показателям микроклимата студент устанавливает итоговую оценку УТ по наиболее выражен­ному показателю: WBGT - индексу (определяется по показаниям сухого, влажного и радиационного термометров в строгом соот­ветствии по Р 2.2.013-94 [231) или тепловому излучению. При воздействии на работающих двух этих факторов одной ступени УТ переводит он в следующую ступень вредности. При тепловых излу­чениях > 1200 Вт/м2студент должен характеризовать УТ как вред­ные и опасные вне зависимости от величины WBGT - индекса [231.

5. При анализе таблицы с УТ по параметрам освещения он проводит итоговую оценку УТ только по наиболее высокому классу и степени вредности.

6. Оценку тяжести трудового процесса студент осуществляет по всем показателям, а итоговую оценку тяжести труда он уста­навливает по наиболее чувствительному показателю, получившему наибольший класс. При наличии 3-х и более показателей, относя­щихся ко 2-у классу, тяжесть труда должна оцениваться студен­том на одну ступень выше, т.е. класс 3.1, а при наличии 2-х и более показателей 1-й либо 2-й степени 3-го класса вредности тяжесть труда оценивается им на одну ступень выше (соответс­твенно 3.2 и 3,3 классы),

7. Оценку напряженности трудового процесса студент проводит по 16-и показателям, а итоговую оценку напряженности труда он осуществляет в соответствии с табл. 10 Р 2.2.013-94 [231.

Завершив итоговую оценку УТ по каждому из факторов, сту­дент приступает к общей оценке УТ. Вначале он вносит в табл. 10.3 (она приводится студентом полностью) все результаты по итоговой оценке каждого фактора, имеющего в рассмотренном по­мещении. Затем студент устанавливает по заполненной табл. 10,3 общую оценку УТ в данном помещении, строго руководствуясь тре­бованиями Р 2.2.013-94 [231. Последние рекомендуют осущест­влять общую оценку УТ по наиболее высокому классу и степени вредности. При наличии 3-х и более факторов, относящихся к классу 3.1, УТ соответствуют классу 3.2, а двух и более факто­ров классов 3.2, 3.3 и 3.4 УТ оценивают соответственно на одну ступень выше, т.е. классов 3.3, 3.4 и 4-й.

На третьем этапе гигиенической оценки студент выявляет факторы, кардинально влияющие на общую оценку УТ. К ним отно-

- 129 -

Таблица 10.3. Общая гигиеническая оценка УТ (указать его название)

Фактор

Класс УТ

1 класс опти­маль­ный

2 класс допус­тимый

3 класс - вредный

4 класс опас­ный

3.1 1 степень

3.2 2 сте­пень

3.3 3 сте­пень

3.4 4 сте­пень

Химический Биологический

Физи ч е с к и и е

аэрозоли-ф

шум

Вибрация ло­кальная Вибрация об­щая Инфразвук Ультразвук ЗИП и ЗМЙ Ионизирующие излучения Микроклимат Освещенность

Тяжесть труда Напряженность труда

Общая оценка УТ

сятся факторы, оцениваемые классами 4-и, 3.4, 3.3 и 3.2 соот­ветственно. По этим факторам он выбирает методы и средства, повышающие уровень безопасности жизнедеятельности (БЕД) рабо­тающих.

Более эффективным является А-метод, предусматривающий пространственное и/или временное разделение гомосферы (место нахождения работающего) и ноксосферы (помещения или РЗ, где наблюдаются вредные факторы). Пространственное разделение (за­щита расстоянием) может быть реализовано: 1) установкой вместо работника(ов) промышленного(ых) робота(ов); 2) дистанционным управлением технологическим(и) процессом(ами) и оборудованием с пульта, находящегося в зоне с оптимальными УТ (1-й класс); 3) возведением стен между участками в здании пролетного типа. Первые два средства защищают работников почти от всех химичес­ких и физических существующих факторов в данном помещении, а третье средство уменьжает (в 2 раза и более) как количество, так и интенсивность факторов, действующих на работников каждо-

- 130 -

го участка. Временное разделение может быть осуществлено путем сокращения продолжительности действия фактора, нахождения ра­ботника в РЗ при действии этого фактора и стажа работы отдель­ным профессиональным группам работников. Данные мероприятия обеспечат сокращение времени контакта работников с вредными факторами, т.е. создадут защиту их временем. Подпункт 4.6.2 Р 2.2.013-94 Г231 оценивает такую защиту как менее вредные УТ, но не ниже класса 3.1.

При необходимости дальнейшего повышения уровня БЖД следу­ет применять Б-метод, который способствует сокращению интен­сивности и повторяемости воздействия производственного фактора на работающих. Для его реализации применяет средства коллек­тивной защиты (СКЗ) работающих. Так, для защиты работающих от воздействия вредных веществ применяют .вначале герметизацию и локализацию источников, местную вытяжную вентиляцию, а затем (если этого недостаточно) и общеобменную приточно-вытяжную ме­ханическую вентиляцию. Последняя совместно с местной вытяжной вентиляцией, как правило, обеспечивает поддержание и требуемых параметров микроклимата на РМ и в РЗ. Для защиты от ЗМП, ЭМИ, шума и вибраций применяют СКЗ, детально изложенные на с. 119...121, 159...163 учебного пособия [7].

При необеспечении требуемого уровня Б1Д работающим в рассматриваемом помещении А- и Б-методами применяют В-метод. Последний направлен на повышение защищенности работающих с по­мощью использования ими соответствующих средств индивидуальной защиты (СИЗ). Как правило, для достижения требуемого уровня Б1Д работающих в реальных условиях используют вышеназванные методы в том или ином сочетании.

10.2. Задание на гигиеническую оценку УТ

Задание НЮ.2.1. Выполнить гигиеническую оценку УТ на участках N1 и N2, а также в целом по цеху, размещенному в зда­нии пролетного типа, по исходным данным табл. 10.4 и 10.5. При этом в течение смены эти концентрации (табл. 10.4) действуют на работников не более 15 (участок N1) и 30 (участок N2) минут и не чаще 4 раз в смену. Предложить методы и средства защиты работников цеха, подвергающихся комбинированному и сочетанному действию производственных факторов и показать их эффективность/ при реализации А-метода.

- 133 -

10.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов оценки

Перед выполнением задания студент изучает теоретический материал по оценке и нормированию рабочей нагрузки и 9Т (в том числе и параметров микроклимата помещений) по учебному пособию [?] на с. 15...21, ГОСТ 12.1.005-88 и нормативному акту [233 и методику гигиенической оценки НТ (см. выше подраздел ЮЛ), а также он знакомится со своим вариантом задания из под­раздела 10.2.

При выполнении задания НЮ.2.1 студент по своим исходным данным с учетом нормативного акта [231 и ГОСТ 12.1.005-88 про­водит предварительную их обработку по участку N1, а затем по участку N2 и составляет по этим участкам таблицы (форма их да­на в табл. ЮЛ). После этого он анализирует составленные таб­лицы с целью выявить вредные вещества одного характера дейс­твия на организм человека. При их наличии студент определяет С по формуле (10.1) и по этой величине устанавливает в классифи­кационной табл. 1 Р 2.2.013-94 [23] новый класс УТ или новую степень вредности 3-го класса. Затем он приступает к итоговой оценке производственного (химического) фактора по участкам N1 (вредные вещества находятся в паровом или газообразном состоя­нии) и N2 (вредные вещества и N2 (вредные вещества находятся в аэрозольном состоя­нии) руководствуясь материалами подраздела 10.1. В конечном счете студент определяет итоговый класс УТ и степень вредности по химическому фактору для участков N1 и N2. Оба участка (сог­ласно исходным данным) размещены в здании пролетного типа и на них действуют также и другие производственные факторы (см. табл. 10.5), поэтому студент обязан выполнить общую оценку УТ по всему цеху, состоящему из двух этих участков. Для этого он составляет таблицу (см. ее форму в табл. 10.3) и приступает к ее анализу как указано выше в подразделе 10.1. Такой анализ, во-первых, устанавливает общую гигиеническую оценку 9Т в цехе, а, во-вторых, выявляет какие производственные факторы преиму­щественно влияют на эту оценку. Последнее обстоятельство поз­воляет студента перейти к выполнению

3-го этапа данной оценки УТ, т.е. определить приоритетные методы и средства БЖД по сни­жению класса и степени вредности УТ в цехе.

Как известно, радикальным методом БЖД является А-метод. Поэтому студенту следует доказать это следующим образом. При­няв средства и мероприятия по БЖД, вытекающие из защиты расе-

- 134 -

тоянием или временем, он задается степенью сокращения произ­водственных факторов (полностью ликвидированы или в 2 раза) или времени контакта с ними (в 2 или 3 раза). Затем студент вновь составляет таблицу (см. ее форму в табл. 10.3) общей ги­гиенической оценки УТ по каждому участку (а не по цеху) и сно­ва ее анализирует для определения нового класса УТ или новой степени вредности 3-го класса УТ, но теперь по участкам N1 и N2.

На заключительной стадии гигиенической оценки студент указывает основные ее результаты и конкретные методы и средс­тва, их эффективность в повышении уровня БЖД работников данно­го цеха. При этом он должен указать экономическую целесообраз­ность принятых средств и мероприятий по БЖД. В дипломном про­екте она, как правило, подтверждается конкретным расчетом.

Приложение

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Идентификация опасных и вредных факторов на производстве включает выявление негативных факторов, определение их локали­зации, времени появления и продолжительности действия, вероят­ных последствий, а также путей и методов защиты С?]. При этом используются результаты инспектирования предприятий, данные измерений конкретных условий труда (освещенности, микроклима­та, акустических факторов, производственных излучений и т.д.), которые проводятся работниками соответствующих служб предприя­тия или лабораториями санитарно-эпидемиологического надзора (СЗС). Используются также материалы по травматизму и заболева­емости, расчеты риска несчастных случаев, ожидаемых концентра­ций вредных примесей воздуха и вероятности возникновения пожа­ров. Нормативы пожарной безопасности и методики оценки вероят­ности возникновения пожаров регламентированы ГОСТ 12.1.004-91.

Первым этапом по идентификации является уточнение перечня существенных опасностей для конкретного вида деятельности или производства по методу предварительного анализа опасностей (ПАО). При этом в самом начале этой работы устанавливают опре-

- 135 -

деленные ограничения на этот перечень (например, исключаются опасности, обусловленные социальными факторами, терроризмом и т.д.). Результаты ПАО рекомендуется оформлять в виде табл. П.1...П.5.

При идентификации электрических опасностей учитывается более высокий риск электротравматизма при переменном токе и напряжении > 1000 В. Наличие хотя бы одного из перечисленных в графах 6...10 табл. П.З условий труда дает основание считать, что помещение характеризуется повышенной опасностью; при нали­чии 2-х и более опасных условий, 100Х относительной влажности воздуха или химически активной среды помещение считается особо опасным по поражению электротоком. Идентификация опасности интенсивного теплового облучения проводится с учетом доли об­лучения поверхности тела (детально см. п. 1.8 ГОСТ 12.1.005-88),

Помимо перечисленных в табл. ПЛ...П.5 опасностей могут выделяться опасности, связанные с работой в трудно доступных изолированных объемах (например, в емкостях), с обрушением сырья (например, в хранилищах и силосах) и т.д.

При заполнении табл. П.1...П.5 наличие опасности отмечают знаком 'Ч" или 1, а отсутствие нулем или знаком "-".

После заполнения таблиц проводится сравнительная оценка выявленных опасностей, в результате которой выделяются наибо­лее существенные из них. Для одной-двух существенных опаснос­тей дается более детальная характеристика по следующей схеме:

1. Точное название опасности.

2. Последствия ее воздействия на работающих.

3. Локализация опасности в цехе (помещении) и на РМ.

4. Частота появления опасности (постоянное присутствие, ежед­невное или еженедельное появление и т.д.).

5. Время появления (в начале смены, при каких-то определенных работах и т.д.) и продолжительность действия.

6. Ориентировочная вероятность реализации опасности. ?. Масштабность воздействия опасности при ее реализации.

8. Возможность прогнозирования реализации опасности.

9. Возможность реализации опасности по вине работающих.

10. Мероприятия по предупреждению опасности (изменения в тех­нологии, совершенствование производственного оборудования, повышение обученности и тренированности работников).

И. Наиболее рациональные средства и методы предупреждения опасности и защиты от нее. В случае опасности возникновения пожара проводится коли-

чественная оценка его вероятности по методике, изложенной в ГОСТ 12.1.004-94. Детальный анализ причин реализации опаснос­ти, обусловленных человеческим фактором, приведен в [24].

Идентификация вредных факторов проводится по аналогичной методике, но с использованием табл. 10.1 (без последних двух граф) для характеристики вредных химических веществ (газов, паров и аэрозолей); табл. 10.2 (без последних трех граф) -вибраций, шумов и различных излучений; таблиц по микроклимату и освещении (без последних двух граф), описание которых даны в подразделе 10.1 (см. выше). Как видим, в этих таблицах дается не только перечень вредных факторов, но и интенсивность их. Ибо отнесение этих факторов к вредному или опасному классу за­висит от интенсивности и времени воздействия их на организм человека. Это следует учитывать при идентификации вредных фак­торов.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Справочная книга для проектирования электрического освеще­ния / Под ред. Г.М. Кнорринга.- Л.: Энергия, 1976.

2. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенбер­га.- И.: Энергоатомиздат, 1983.

3. СНиП П-4-79. Естественное и искусственное освещение.- М.: Стройиздат, 1980 (с изменением от 4.12,85 г. за Н205).

4. СН 512-78. Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин,- П.: Стройиздат, 1979 (с изменением от 27.02.88 г. за N33),

5. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплей­ным терминалам, ПЭВМ и организации работы.- М.: ИИЦ Госком-санэпидемнадзора России, 1996.



- 138 -

6. Практикум по безопасности жизнедеятельности: Часть 1 / Под ред. С.А. Бережного,- Тверь: ТвеПИ, 1991.

7. бережной С.А., Романов В.В., Седов В.И. Безопасность жиз­недеятельности: Учебное пособие,- Тверь: ТГТН, 1996.

8. Освещение открытых пространств / Н.В. Волоцкой, М.С. Дади-онов, Л.Д. Николаева и др.- Л.: Энергоиздат, 1981.

9. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой СССР.- М.: АПП ЦИТП, 1992.

10. Калинужкин М.П. Вентиляторные установки,- М: Высшая мкола, 1979.

11. Рысин С.А. Вентиляторные установки мажиностроительных за­водов,- М.: Мажиностроение, 1964.

12. Справочник проектировщика промышленных, жилых и обществен­ных зданий и сооружений: в 2-х ч. / Под ред. И.Г. Старове­рова. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха.- И.: Стройиздат, 1978.

13. Охрана окружающей среды: Учебник / Под ред. С.В. Белова.-К.: Высшая школа, 1991.

14. Бережной С.А. Охрана труда в вычислительных центрах: Учеб­ное пособие.- Калинин: КПИ, 1989.

15. Правила устройства электроустановок (П93) / Минэнерго СССР.- М.: Энергоатомиздат, 1986.

16. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустанов­ках.- М.: Знергоатомиздат, 1984.

17. Карякин Р.Н., Солнцев В.И. Заземляющие устройства промыж-ленных электроустановок: Справочник электромонтажника / Под ред. А.Д. Смирнова и др.- М.: Энергоатомиздат, 1989.

18. Справочник по электроснабжение и электрооборудованию: в 2-х т. Т. 1. Электроснабжение / Под ред. А.А. Федорова.-М.: Энергоатомиздат, 198?.

19. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 34.21.122-87 / Минэнерго СССР - М.: Энергоатомиздат, 1989.

20. Безопасность жизнедеятельности: Конспект лекций. Ч. 2 / П.Г, Белов, А.Ф. Козляков, С.В. Белов и др.; Под ред. С.В. Белова.- М.: ВАСОТ, 1993.

21. Мальцев В,А. Методика оценки обстановки на промышленном предприятии при чрезвычайных ситуациях: Учебно-метод. по­собие.- М.: ИПК госслужбы, 1993.

Гражданская оборон6ы М.: Высшая школа,

22. Атаманюк В.Г., Ниржев Л.Г., Акимов Н.И. на: Учебник / Под ред. Д.И. Михайлика, 1986.


- 139 –

Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям

вредности и опасности факторов производственной среды, тя­жести и напряженности трудового процесса: Руководство Р. 2.2.013-94.- М.: ИИЦ Госкомсанэпидемнадзора РФ, 1994. Расследование и учет несчастных случаев на производстве: Метод разработка к деловой игре. / С.А. Бережной, Е.А. Васильева, В.В. Романов, |.И. Седов - Тверь: ТГТЭ, 1996.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ-———————-—---———-———--------------------------- 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСТАНОВКИ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ПОПЕЧЕНИЙ--------------------------------------------4 Методики светотехнического расчета---------------------------------------- 5

Задания на расчет————------------------——-—————————— 13 Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета-------------------------------------------------------------— 13

Конструктивные решения по результатам расчета----------------------- 17 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПР0ЕКТОРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННИК 1ШЩАДОК---------------17

Методика светотехнического расчета----------------------------------------- 20

Задания на расчет--————-———————------------------------------- 25

Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета-————————————-—------------------------29 Конструктивные решения по результатам расчета----------------------- 29 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИТОЧНОЙ И ВНТЯ1НОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ------------------------------------------ 30

Методика проектирования—————————————————-----30 Задания на расчет----------------—————————————————-39 Методические указания ПО выполнению заданий,----------------------- 39 Конструктивные решения по результатам расчета----------------------- 42

ВЫБОР И РАСЧЕТ СРЕДСТВ

ПО ПЫЛЕГАЗООЧИСТКЕВОЗДУХА--------------------------------------- 43 Методики выбора и расчета средств———————————----------43 Методика расчета циклона———————————————----------43 Методика расчета скрубберов Вентури———————------------------47 Методика расчета адсорбера———————————————------- 48Задания на расчет———————————————————----------51

Методические указания по

выполнении заданий и анализу-------------------------------------------------54

Конструктивные решния по результатам расчета———--------------55

- 140 -

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕСТНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗ­ДУХА ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ НА АВТОНОМНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ-----------------------------------------56

5.1. Методика проектирования-------------------------------------------- 56

5.2. Задание на расчет---------------------------------------------------------59

5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу

результатов расчета------------------------------------------------------59

5.4. Конструктивные решения по результатам расчета------------ 61

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. ----------------------------------------------------------64 Методика проектирования-------------------------------------------------------- 64

6.2. Задания на расчет-------------------------------------------------------- 72

6.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу

результатов расчета----------------------------------------------------- 74

6.4. Конструктивные решения по результатам расчета------------ 77

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАНУЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК---80

7.1. Методика проектирования---------------------------------------------80

7.2. Задания на расчет---------------------------------------------------------89

7.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу

результатов расчета----------------------------------------------------- 89

7.4. Конструктивные решения по результатам расчета------------ 94

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЛНИЕЗА1ШЫ ЗДЙНИЙ И СООРУЖЕНИЙ---------------------------------------------------------------------97

8.1. Методика проектирования-------------------------------------------- 97

8.2. Задания на расчет-------------------------------------------------------108

8.3. Методические указания по выполнению задания и анализу

результатов расчет------------------------------------------------------108

8.4. Конструктивные решения по результатам расчета---------- 113

9. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗОН РАЗРН1ЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ И ВОЗ-МОШХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВА ГАЗОВОЗД31ННХ СМЕСЕЙ-----------------------------------------------113

9.1. Методика прогнозирования----------------------------------------- 114

9.2. Задание на прогнозирование-----------------------------------------121

9.3. Методические указания по выполнению задания и анализу

результатов прогнозирования---------------------------------------123

10. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА В ПОМЕЩЕНИЯХ-------------------------------------------------------------------123

10.1. Методика гигиенической оценки существующих условий

труда (НТ)----------------------------------------------------------------- 125

10.2. Задание на гигиеническую оценку УТ--------------------------- 130

10.3. Методические указания по выполнению задания и анализу

результатов оценки---------------------------------------------------------- 133 Приложение.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ-------134 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК----------------------------------------137

1

Смотреть полностью


Скачать документ

Похожие документы:

  1. Отчет о самообследовании основной образовательной программы по направлению 280700 «техносферная безопасность»

    Отчет
    ... Уч. пособие. М.Высшая школа, 1997 Савельев И.В. Курс общей физики. ... воздействий на окружающую среду. Учебник. Тверь, Вита-Пресс, 2000 9 5 2 ... . М.: Форум, 2009 Васильев П.П. Практикумпобезопасностижизнедеятельности человека, экологии и охране труда. ...
  2. Комплект учебно-методических материалов к модульной программе подготовки переподготовки и повышения квалификации управленческих и педагогических работников по обеспечению эффективного отдыха и оздоровления детей Учебно-методический комплект (УМК)

    Методические рекомендации
    ... Психолого-педагогический практикумпо подготовке вожатого ... города Твери N 1773 ... Коморин С. - Н.Новгород, 1997. Дневник вожатого. Практическое ... безопасности в повседневной жизни. /book/export/html/1001 - сборник памяток побезопасностижизнедеятельности ...
  3. 1 1 Нормативные документы для разработки ООП ВПО по направлению подготовки 040700 Организация работы с молодежью

    Основная образовательная программа
    ... и Твери. Процесс ... В.А., Ручкин Б.А., Шапко В.Т. Практикумпо социологии молодежи. М., 2000 ... Е.И. Холостовой. Т. 1. – М., 1997. Луначарский А.В. Ф.Э. Дзержинский в Наркомпросе ... структуру процесса побезопасностижизнедеятельности; профессиональную лексику ...
  4. 1 комплексная образовательная программа дополнительного образования детей «москвоходы»

    Основная образовательная программа
    ... прогулка вокруг здания МГУ. Практикумпобезопасностижизнедеятельности в городе (на улицах ... «Комсомольская». Тема 12. Тверь. Поездка в Тверь. Знакомство с застройкой и ... : пособие к экзаменам. Задачник-практикум. – М., 1997. 19. Рюмина Т. История ...
  5. Www diplomrus ru ® (45)

    Автореферат диссертации
    ... 722). 5. Практикумпобезопасностижизнедеятельности: /С.А. Бережной, Ю.И.Седов, Н.С. Любимова и др.; под ред. Бережного С.А. - Тверь: ТГТУ, 1997 (шифр ...

Другие похожие документы..