Используем вентилятор ВР 132-30 с электродвигателем
АИР 100S2.
2.2. Расчет
требуемого воздухообмена по избыткам
явной теплоты
Тепловыделение
от печей (котельных), работающих на твердом,
жидком и газообразном топливе, кДж/ч,
рассчитывается по формуле
Где В – расход топлива,
кг/ч; Qг – количество
теплоты, выделяющегося при сжигании 1
кг топлива (природный газ – 30000 кДж/кг);
n – число печей:
a - коэффициент тепловыделения в цеха; принимаем a = 0,4 - 0,5.
Теплота, выделяемая
электродвигателями оборудованиями (станки,
компрессоры), трансформаторами, кДж/ч,
рассчитывается по формуле
Где 3528 – тепловой
эквивалент, кДж/(кВт*ч);
- общая установочная мощность электродвигателей,
трансформаторов, кВт,
- коэффициент тепловых потерь;
=(0,25 – 0,35).
Тепловое выделение от источников
искусственного освещения, кДж/ч, рассчитывается
по формуле
Где 3528 – тепловой
эквивалент, кДж/(кВт*ч); Nном – номинальная
мощность осветительной установки, кВт;
- коэффициент тепловых потерь,
для люминесцентных ламп
=0,6.
Тепло выделение
от солнечной радиации, кДж/ч, рассчитывается
по формуле
Где Fост – площадь
поверхности остекления, м2; qост – солнечная
радиация через 1 м2 площадь
поверхности, кДж/(м2*ч); Кост *qост – коэффициент,
зависящий от характеристики остекления.
Для двойного остекления Кост=1,15; qост=400кДж/(м2*ч)
Солнечная радиация
через стены не учитывается ввиду ее незначительности.
Тепловыделение
от рабочих, кДж/ч, рассчитывается по формуле
Где n – число работающих;
qл – удельная
теплота, выделяемая одним человеком,
кДж/ч.
Количество теплоты,
выделенное человеком, зависит от его
физической нагрузки и от температуры
воздуха в помещении. Количество теплоты,
выделяемое взрослым мужчиной, можно определить
по таб. 2. Женщины выделяют до 85%, а дети
75% теплоты, указанной в таб. 2.
Таблица 2. Количество
теплоты, кДж, выделяемое взрослым мужчиной
в помещении.
Физические
нагрузки |
При температуре
воздуха, °С |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
В покое |
586 |
523,3 |
418,6 |
334,9 |
344,9 |
344,9 |
При легкой работе |
648,8 |
565,1 |
544,2 |
523,3 |
523,3 |
523,3 |
При работе средней
тяжести |
744,4 |
753,5 |
732,6 |
711,6 |
711,6 |
711,6 |
При тяжести работе
|
1046,5 |
1046,5 |
1046,5 |
1046,5 |
1046,5 |
1046,5 |
Вариант |
Тип помещения |
Высота помещения Н,м |
Площадь
Пола,
,м2 |
Площадь
окна,
,м2 |
Ориентация оконного проема
|
Коэффициент,
hосв |
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
9 |
Производственный участок |
4 |
768 |
2,8 |
52°С |
1 |
18 |
31 |
28 |
20 |
16 |
-18 |
Таблица 2.2 – Исходные данные
Таблица 2.2 – Исходные данные
2.3. Расчет аппаратуры для защиты
атмосферного воздуха
от промышленных
загрязнений
Таблица 2.6 - Варианты заданий
Вариант |
Вид пыли |
Дисперсный состав
пыли |
Количество очищаемого газа
Q,м3/с |
lg σm |
dm,мкм |
19 |
Летучая зола |
0,1 |
34 |
1,9 |
В результате проведения
разнообразных производственных процессов
атмосферный воздух может загрязняться
взвешенными твердыми или жидкими частицами,
которые подразделяют на пыль, дым и туман.
Цилиндрические
циклоны предназначены для улавливания
сухой пыли, золы и т. д. Наиболее эффективно
циклоны работают, когда размер частиц
пыли превышает 20мкм. Конические циклоны
предназначены для очистки газовых и воздушных
сред от сажистых частиц. Чем больше диаметр
циклона, тем выше его производительность.
В табл. 2.5 приведены некоторые технологические
параметры циклонов.
Таблица 2.5-
Значения оптимальной скорости газа в
циклоне и дисперсный состав
Для расчета циклона необходимо
выбрать его тип. Задавшись типом циклона,
определяют оптимальную скорость газа
в циклоне , м/с.
Внутренний диаметр циклона,
м,
где Q — производительность
циклона (количество очищаемого газа),
м3/с
Полученное значение внутреннего
диаметра циклона округляют до ближайшего
типового значения в соответствии с рядом
и все расчеты геометрических размеров
циклона ведут по типовому значению D. Если расчетный
диаметр циклона превышает его максимально
допустимое значение, то необходимо применять
два или более параллельно установленных
циклона.
По выбранному диаметру циклона
определяют действительную скорость газа
в циклоне, м/с,
где п — число циклонов.
Для оценки эффективности очистки
газов в циклоне сначала необходимо рассчитать
диаметр частиц, улавливаемых с эффективностью
50 %, мкм,
где — диаметр частиц,
улавливаемых с эффективностью 50 % для
типового циклона, мкм.
Рисунок 2.4
- Зависимость нормальной функции распределения
Ф(Х) от параметра X
Далее
определяют параметр X.
где и —
дисперсный состав пыли (задан по варианту); — дисперсный состав пыли для данного типа
циклона (см. табл. 2.5).
По значению параметра X определяют
значение нормальной функции распределения Ф(Х)
(рис. 2). Эффективность очистки газов в
циклоне
.
3. Расчет параметров
электробезопасности
3.1. Оценка возможности
использования
железобетонного
фундамента цеха
в качестве заземлителя
В настоящее время
широко используются трехфазные трехпроводные
сети с изолированной нейтралью и трехфазные
четырехпроводные сети с глухозаземленной
нейтралью, в которых основной защитой
от электротравм при нарушении изоляции
служат соответственно заземление
и зануление.
Для эффективной
защиты от поражения электрическим током
устройства заземления и зануления должны
иметь малые сопротивления растеканию тока в
земле.
При использовании железобетонных
фундаментов промышленных зданий в качестве
заземлителей сопротивление растеканию
заземляющего устройства Rф
должно оцениваться по формуле:
где nэ
- удельное электрическое сопротивление
земли, Ом×м;
S - площадь, ограниченная
периметром здания, м.
Площадь, ограниченная периметром
здания, составляет :
S = А × В =768 м2
где А и В - длина и ширина
здания, м.
Для расчета nэ
следует использовать формулу:
где n1
- удельное электрическое сопротивление
верхнего слоя земли, Ом×м;
n2 - удельное электрическое сопротивление
нижнего слоя земли, Ом×м;
h1 - мощность (толщина) верхнего
слоя земли, м;
a , b - безразмерные коэффициенты,
зависящие от соотношения удельных электрических
сопротивлений слоев земли.
Если n1
≥ n2, a = 3.6; b = 0.1 .
Если n1
< n2, a = 1.1×102; b = 0.3×10-2 .
Под верхним слоем следует понимать
слой земли, удельное сопротивление которого n1
более чем в 2 раза отличается от удельного
электрического сопротивления нижнего
слоя n2.
Сопротивление заземляющих устройств
не превышает предельного значения,
которое составляет 4 Ом.
Определив сопротивление
растеканию тока железобетонного фундамента,
необходимо сравнить полученное значение
с допустимыми значениями
сопротивления заземляющего устройства
(таблицу 3.1).
Таблица 3.1 - Сопротивление
заземляющих устройств электроустановок,
Ом, не более
Таблица 3.2 - Варианты заданий
Вариант |
Удельное
электрическое
сопротивление слоя
земли, Ом*м |
Мощность
(толщина)
верхнего
слоя земли, м |
верхнего |
нижнего |
9 |
24 |
38 |
4 |
Тип сети и напряжение: для
1 группы однофазная -220 В; для 2 группы
трехфазная с глухозаземленной нейтралью
- 380 В; Трехфазная с изолированной нейтралью
- 380 В
3.2. Расчет контурного
защитного заземления
в цехах с электроустановками напряжением до 1000
в
Защитное заземляющее
устройство, предназначенное для защиты
людей от поражения электрическим током
при переходе напряжения на металлические
части электрооборудования, представляет
собой специально выполненное соединение
конструктивных металлических частей
электрооборудования (вычислительная
техника, приборостроительные комплексы,
испытательные стенды, станки, аппараты,
светильники, щиты управления, шкафы и
пр.), нормально не находящихся под напряжением,
с заземлителями, расположенными непосредственно
в земле.
Таблица 3.3 - Варианты заданий
Варианты |
Удельное сопротивление грунта,
Ом*см |
9 |
26000 |
В качестве искусственных
заземлителей используют стальные трубы
длиной 1,5...4 м, диаметром 25...50 мм, которые
забивают в землю, а также металлические
стержни и полосы.
Для достижения
требуемого сопротивления заземлителя,
как правило, используют несколько труб
(стержней), забитых в землю и соединенных
там металлической (стальной) полосой.
Контурным защитным
заземлением называется система, состоящая
из труб, забиваемых вокруг здания цеха,
в котором расположены электроустановки.
Заземление электроустановок
необходимо выполнять:
при напряжении
выше 380 В переменного и 440 В постоянного
тока в помещениях без повышенной опасности,
т. е. во всех случаях;
при номинальном
напряжении выше 42 В переменного и 110 В
постоянного тока в помещениях с повышенной
опасностью, особо опасных и в наружных установках;
при любых напряжениях
переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.
Ниже приведены
классификация и характеристика помещений.
Помещения без повышенной
опасности:
помещения, в которых
отсутствуют условия, создающие повышенную
опасность или особую опасность (см. ниже).
Помещения с повышенной
опасностью:
помещения, характеризующиеся
наличием одного из следующих условий:
сырость (относительная
влажность воздуха длительно превышает 75 %);
токопроводящая
пыль;
токопроводящие
полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. д.);
высокая температура
(температура в помещении постоянно или периодически превышает
35 °С);
возможность одновременного
прикосновения человека к соединенным
с землей металлоконструкциям зданий
с одной стороны и к металлическим корпусам
электрооборудования с другой.
Помещения особо
опасные:
помещения, характеризуемые
наличием одного из следующих условий:
особая опасность
- относительная влажность близка к 100
% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся
в помещении, покрыты влагой);
химически активная
или органическая среда (в помещении содержатся
агрессивные пары, газы, жидкости, образуются
отложения или плесень);
наличие одновременно
двух и более условий для помещений повышенной опасности.
На электрических
установках напряжением до 1000 В одиночные
заземлители соединяют стальной полосой
толщиной не менее 4 мм и сечением не менее
48 мм2. Для уменьшения
экранирования рекомендуется одиночные заземлители
располагать на расстоянии не менее 2,5...3 м один от другого.
Сопротивление растеканию тока
через одиночный заземлитель диаметром
25…30 мм
,
где ρ – удельное сопротивление
грунта,
- длина трубы, 1,5…4 м,
= 4 м.
.
Определяем примерное число
заземлителей без учета коэффициента
экранирования