Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Методы и
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2014 в 22:07, реферат
Описание работы
Источником сточных вод являются производственные, бытовые и
поверхностные стоки.
Производственные сточные воды, образуются в результате
использования воды в технологических процессах, и их состав зависит от
отрасли.
Содержание работы
30. Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Методы и
технологическое оборудование для очистки сточных вод. Средства защиты
гидросферы. .......................................................................................................... 3
40. Негативные факторы производственной среды. Травмирующие и вредные
производственные факторы………………………….......................................... 8
50. Освещение открытых пространств. Порядок расчета осветительных
установок при использовании прожекторов……………………………………12
60. Напряжение шага. Напряжение прикосновения. Опасность поражения
этими напряжениями, схемы……………………………………………………27
ЗАДАЧА 3 ............................................................................................................ 32
ЗАДАЧА 4 ............................................................................................................ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..……………………………36
Файлы: 1 файл
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
30. Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Методы и
технологическое оборудование для очистки сточных вод. Средства защиты
гидросферы. .......................................................................................................... 3
40. Негативные факторы производственной среды. Травмирующие и вредные
производственные факторы………………………….......................................... 8
50. Освещение открытых пространств. Порядок расчета осветительных
установок при использовании прожекторов……………………………………12
60. Напряжение шага. Напряжение прикосновения. Опасность поражения
этими напряжениями, схемы……………………………………………………27
ЗАДАЧА 3 ............................................................................................................ 32
ЗАДАЧА 4 ............................................................................................................ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..……………………………36
3
30. Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Методы
и технологическое оборудование для очистки сточных вод. Средства
защиты гидросферы.
Источником сточных вод являются производственные, бытовые и
поверхностные стоки.
Производственные сточные воды, образуются в результате
использования воды в технологических процессах, и их состав зависит от
отрасли.
Бытовые сточные воды, образующиеся в раковинах, санузлах,
душевых и т.п., содержат крупные примеси (остатки пищи, тряпки, песок,
фекалии и т.п.), примеси органического и минерального происхождения в
нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том
числе, болезнетворные бактерии. Их концентрация зависит от степени
разбавленности водопроводной водой.
Поверхностные сточные воды, образуются в результате сливания
дождевыми, снеговыми и поливочными водами загрязнений, имеющихся на
поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и тому подобное.
Основными примесями поверхностных сточных вод являются
механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические
стружки, пыль, сажа) и нефтепродукты (масла, бензин, керосин от двигателей
транспорта).
При выборе схемы станции очистки и технологического оборудования
необходимо знать расход сточных вод и концентрацию, содержащихся в них
примесей, допустимый состав сточных вод, сбрасываемых в водоемы.
Последний рассчитывается с учетом ‘Правил охраны поверхностных вод’,
которые устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды и
водоемов.
Расчет допустимой концентрации примесей в сточных водах,
сбрасываемых в водоемы, производят в зависимости от преобладающего вида
примесей сточных вод и характеристик водоема.
4
При преобладающем содержании взвешенных веществ их допустимая
концентрация в очищенных сточных водах:
, где
- концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него
сточных вод [кг/
];
- кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая
часть расхода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и
разбавления сточных вод;
ПДК – ПДК взвешенных веществ в воде водоема [кг/
].
При преобладающем содержании растворимых веществ допустимая
концентрация каждых из них в очищенных сточных водах:
, где
- концентрация i-того вещества в воде водоема до сброса в него сточных
вод, [кг/
];
- максимально допустимая концентрация того же вещества в воде водоема
с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к
одной группе лимитирующих показателей вредности, [кг/
]:
- кратность разбавления сточных вод в воде водоема;
- концентрация загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах, [кг/
].
С
В
и С – концентрации тех же веществ в воде водоема до и после сброса них
сточных вод, [кг/
].
Методы для очистки сточных вод по виду процесса, реализуемого при
очистки можно классифицировать на:
а) механические;
б) физико – механические;
в) биологические.
5
1. Механическая очистка.
Для очистки от взвешенных веществ используется:
а) процеживание;
б) отстаивание;
в) обработку в поле действия центробежных сил;
г) фильтрование.
Процеживание реализуют в решетках и волокноулавителях.
Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей.
Этот процесс реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях.
Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц
больше 0,1 мм и частиц нефтепродуктов.
Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют
в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах.
Фильтрование
применяют для
очистки сточных вод от
тонкодисперсных примесей с малой концентрацией. Его используют как на
начальной стадии очистки, так и далее при некоторых методах физико-
химической и биологической очистки.
2. Физико-химические методы очистки.
Эти методы используют для очистки от растворенных примесей, а в
некоторых случаях от взвешенных веществ.
Основные:
1. Флотация
2. Экстракция
3. Нейтрализация
4. Сорбция
5. Ионообменная и электрохимическая очистка
6. Гиперфильтрация.
7. Эвапорация.
8. Выпаривание.
9. Испарение.
10.Кристаллизация.
6
Флотация – предназначена для интенсификации процесса всплывания
маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого
в сточную воду.
Экстракция – основана на перераспределении примесей от вод в смеси
двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточные воды и экстрагента).
Нейтрализация – предназначена для выделения из сточных вод кислот,
щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Процесс
основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу
воды. Осуществляется сильными щелочами и кислотами.
Сорбцию применяют для очистки вод от растворимых примесей. В
качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные материалы (золу,
торф, опилки, шлаки и глину). Самый эффективный – активированный уголь.
Ионообменная очистка – применяют для обессоливания и очистки
сточных вод от ионов металлов и других примесей. Осуществляют ионитами
(смолы в виде гранул).
Электрохимическая очистка – в частности электрохимическое
окисление осуществляется электролизом двумя путями: окисление веществ
путем передачи электронов непосредственно на поверхности анода или через
вещество – переносчика, а также в результате взаимодействия с
естественными окислителями, образовавшимися в процессе электролиза.
Гиперфильтрация (обратный осмос) – реализуется разделением
растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых размером
около 1 нм пропускают молекулы воды, задерживая гидратированные ионы
солей и молекулы недиссоциированных соединений (по сравнению с другими
методами достаточно дешево и качественно).
Эвопорация – реализуется обработкой паром сточной воды с
содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую
фазу, и вместе с паром удаляются из сточной воды.
Выпаривание, испарение и кристаллизацию используют для очистки
небольших объемов сточной воды с большим содержанием летучих веществ.
7
3. Биологическая очистка.
Ее применяют для выделения тонкодисперсных и растворенных
органических веществ. Она основана на способности микроорганизмов
использовать для питания, содержащиеся в сточных водах органические
вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т.п.).
8
40. Негативные факторы производственной среды. Травмирующие и
вредные производственные факторы.
Производственная среда – это часть техносферы, обладающая
повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями
травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются
машины и др. технические устройства, химически и биологически активные
предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия
работающих, нарушения режимов и организаций деятельности, а также
отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
9
10
Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью
негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и
риску проявления травмирующих факторов.
На уровень травматизма оказывают влияние психофизическое состояние и
действия работающих.
Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к
травмированию и профессиональным заболеваниям работающих.
К наиболее травмоопасным профессиям в народном хозяйстве относятся:
11
Водитель—18,9%
Тракторист—9,8%
Слесарь—6,4%
Электромонтер—6,3%
Газомонтер—6,3%
Газоэлектросварщик—3,9%
Разнорабочий—3,5%
Профессиональные заболевания возникают, как правило, у длительно
работающих в запыленных или загазованных помещениях: у лиц,
подверженных воздействию шума и вибраций, а также занятых тяжелым
физическим трудом.
12
50. Освещение открытых пространств. Порядок расчета
осветительных установок при использовании прожекторов.
Освещение открытых пространств отличается от внутреннего
освещения рядом существенных особенностей.
Во многих случаях здесь также нормируется наименьшая освещенность,
но, например, для улиц и дорог в пределах населенных пунктов, где основной
задачей водителей транспорта является различение препятствий на пути
движения, нормируемым показателем является средняя яркость дорожного
покрытия, а для пешеходных путей – средняя освещенность.
Для внутреннего освещения ограничение неравномерности освещения
является второстепенной задачей, для наружного же – достаточно важной. Это
обусловлено тем, что здесь экономически оправданы значительные
расстояния между светильниками, и если не ограничивать неравномерность,
то могут быть приняты варианты, неприемлемые по качеству освещения.
Для территорий предприятий и населенных пунктов обязательным
является централизованное, обычно – дистанционное, управление освещением
из одного или немногих пунктов хотя бы потому, что в современных условиях
нельзя рассчитывать на, своего рода, «фонарщиков» (как это было до
появления электрического освещения), дважды в день обходящих улицы.
В наружном освещении различается освещение светильниками (иногда
называемое «фонарным» освещением) и прожекторами. Эти два способа
освещения в какой-то мере являются конкурирующими, причем каждый из
них имеет свои преимущества и недостатки, нередко проявляющиеся
индивидуально, в зависимости от характера объекта освещения. Так,
считается, что прожекторное освещение создает повышенную ослепленность
по сравнению с фонарным. Но, например, при освещении небольших
открытых подстанций, где при использовании прожекторов достаточно иметь
две мачты, персонал при обслуживании аппаратов может выбрать такое
положение, чтобы прожекторы не попадали в поле зрения, тогда как при
13
освещении светильниками это не удается, так как их приходится в большом
числе рассредоточивать по площади подстанции.
Нельзя сказать в общем виде, какой способ освещения является более
экономичным. Если отвлечься от реальных условий и представить себе
двухмерную площадь, которую требуется осветить равномерно и в пределах
которой не ставится никаких ограничений размещению осветительных
приборов, то преимущества будут на стороне фонарного освещения:
коэффициент полезного действия светильников выше, чем прожекторов, и с
их помощью можно получить более равномерное освещение. Однако именно
возможность свободного размещения осветительных приборов имеется
далеко не всегда; нельзя устанавливать опоры на площади футбольного поля,
равно как практически исключается подвеска над этим полем светильников на
тросах, на недоступной для мяча высоте. Карьеры, акватории, многие
открытые склады и т. д. являются объектами, где размещение светильников
невозможно или жестко ограничено, и чаще всего этот признак
предопределяет выбор прожекторного освещения.
К числу недостатков прожекторного освещения можно отнести
сравнительно резкие тени, к числу преимуществ – легкость создания высоких
вертикальных освещенностей.
В последнее время намечается тенденция к расширению применения
прожекторного освещения по чисто эксплуатационным соображениям. Опоры
для светильников и тросы для их подвески в какой-то степени являются
препятствиями для транспортных средств, особенно для погрузочных
механизмов с длинными стрелами. Жалобы предприятий на повреждение
тросов носят массовый характер, а наезды автомашин на опоры являются
распространенным видом дорожно-транспортных происшествий. Работники
эксплуатации считают также, что сосредоточенная установка прожекторов на
ограниченном числе мачт уменьшает трудозатраты по их обслуживанию по
сравнению с фонарным освещением, хотя надо сказать, что сами по себе
прожекторы требуют более квалифицированного ухода, чем светильники.
14
Устанавливаются ли светильники на опорах или подвешиваются на
тросах, всегда капитальные затраты на установку светильников вне зданий
относительно высокие, что делает оправданным их размещение на
расстояниях, существенно превышающих светотехнически или энергетически
наивыгоднейшие, и типовые варианты их размещения часто основываются на
минимуме приведенных годовых затрат. По совокупности всех условий
(экономическая оптимальность, эстетика, безопасность, ограничение
ослепленности) высота установки светильников выбирается в пределах 6-10 м,
за исключением декоративных светильников в парках, у входов в здания и др.
При заданной степени неравномерности с увеличением высоты установки
может быть увеличен пролет, в силу чего в последние годы в зарубежной
литературе пропагандируется «высокомачтовая» система освещения, при
которой светильники устанавливаются на высоте 12–16 м и более. При
воздушных сетях расстояние между светильниками ограничивается стрелой
провеса проводов и обычно не превышает 40 м.
Даже если светильники освещают большую поверхность, преимущество
имеют светильники широкого светораспределения, допускающие размещение
на относительно большом расстоянии друг от друга. Чаще встречается задача
освещения относительно узких полос, и в этом случае становятся
целесообразными
светильники несимметричного светораспределения,
достигаемого с помощью призматической или зеркальной оптики.
Светораспределение прожекторов имеет различный характер в
зависимости не только от особенностей их оптической системы, но и не в
меньшей степени от типа применяемых источников света. Известно, что
достижимая оптическими средствами степень концентрации светового потока
в определенной плоскости тем выше, чем меньше размеры светящего тела в
сечении данной плоскостью.
Соответственно
наименьшую
степень
концентрации
при
светораспределении, обычно близком к симметричному относительно
оптической оси, имеют прожекторы с лампами типа ДРЛ. По сравнению с
другими типами прожекторов они менее чувствительны к точной фокусировке
15
лампы, дают можно сказать, мягкое неслепящее освещение, но эффективны
только на расстояниях до объекта освещения, не превышающих примерно
пятикратной высоты установки.
Значительно большую концентрацию потока дают прожекторы с
трубчатыми лампами: галогенными лампами накаливания типа КГ и
ксеноновыми лампами типа ДКсТ, но форма этих ламп ведет к резкой
асимметрии светораспределения относительно оси прожектора, так что кривая
силы света в вертикальной плоскости оказывается весьма узкой, а в
горизонтальной плоскости – относительно широкой. Так для прожекторов
ПКН исполнения 1, имеющих гладкий отражатель, угол рассеяния в
горизонтальной плоскости примерно в 5 раз больше, чем в вертикальной.
Естественно, что чем в меньшем угле распределяется световой поток, тем
большая может быть достигнута осевая сила света и, соответственно, радиус
действия (понятие, кстати, весьма условное), но очень малые углы рассеяния
в вертикальной плоскости могут привести к тому, что на небольших
расстояниях и при значительных углах наклона световой пучок не
«размажется» и в направлении вдоль проекции оси прожектора будет
освещена лишь узкая полоса. Поэтому следует предпочесть для прожекторов
ПКН исполнение 2, имеющее волнистый отражатель. Трубчатые лампы
занимают в прожекторах жестко фиксированное положение и не требуют
фокусировки, что можно считать преимуществом.
Наибольшую концентрацию потока при светораспределении, близком к
симметричному относительно оси, дают прожекторы с лампами накаливания
обычных типов или с металлогалогенными лампами типа ДРИ. Для
специальных целей, например для освещения фасадов, эти прожекторы могут
применяться со специальными стеклами, увеличивающими угол рассеяния в
горизонтальной плоскости.
Высокая концентрация потока прожекторов с «точечными» лампами
требует точной фокусировки, что является сложной, а при стремлении заводов
к примитивизации фокусировочного устройства иногда и невыполнимой
задачей.
16
К семейству прожекторов примыкают и светильники СЗЛ с зеркальными
лампами накаливания, с успехом применяемые для освещения с больших
расстояний.
В данное время опыт применения прожекторов о новыми источниками
света еще невелик, тем более, что освоение прожекторов для новых ламп
значительно отстает во времени от освоения самих ламп и устоявшиеся
рекомендации по выбору прожекторов еще отсутствуют. Из вышесказанного
ясно, что при освещении с близких расстояний уместно применение
прожекторов с лампами ДРЛ или зеркальными лампами; прожекторы с
обычными лампами накаливания еще сохраняют значение для средних
расстояний, но успешно вытесняются прожекторами с лампами КГ, а впредь
будут вытесняться прожекторами с лампами ДРИ.
Для
больших
площадей
и
значительных
расстояний
конкурентоспособными сейчас признаются лампы КГ и лампы ДКсТ, но и
здесь по мере повышения единичной мощности ламп ЛРИ и освоения для них
прожекторов они будут вытеснять остальные типы ламп.
Видимо, впредь использование ламп ДКсТ будет ограничено случаями,
когда особое значение имеет предельно высокая (50–100 кВт) единичная
мощность ламп.
В порядке упрощенного сопоставления различных типов ламп для
прожекторного освещения отметим, что лампа ДКсТ мощностью 10 кВт имеет
номинальный поток 260 клм, лампа же КГ той же мощности лишь немного
меньше – 220 клм, отличаясь, однако, меньшей стоимостью, большим сроком
службы и возможностью непосредственного включения в сеть, тогда как для
лампы ДКсТ требуется «ложное и дорогое зажигающее устройство. Что
касается лампы ДРИ, то уже при мощности 2 кВт она имеет поток 190 клм.
Для установки прожекторов следует, использовать местные высотные
сооружения, в частности крыши высоких здании, на которых оборудуются
прожекторные площадки или даже вышки. Прожекторными площадками
могут быть снабжены также отдельно стоящие молниеотводы. Чаще же всего
17
для групповой установки прожекторов используются специальные мачты, как
правило, металлические, реже – железобетонные.
Высота установки прожектора определяется прежде всего условиями
ограничения ослепленности, которые требуют, чтобы она находилась в
определенном соотношении с осевой силой света прожектора, а кроме того,
требуемым «радиусом действия» установки.
Необходимо также учитывать, что если совпадают направления осевых
сил света нескольких световых приборов, то допустимые; значения
нормируемой величины следует разделить на число этих световых приборов.
Интересно, что при очень больших размерах освещаемой поверхности
теоретически оптимальным решением является установка над ее центром
осветительных приборов широкого светораспределения и очень большой
мощности на высоте, определяемой размерами площади и могущей достигать
100 м и более.
Расположение прожекторных мачт определяется в процессе расчета и
обычно расстояние между мачтами лежит в пределах 6– 15-кратной их
высоты. При выборе расположения мачт учитываются требования к
направлению света в отношении ограничения вредных теней и слепящего
действия.
Специфика расчета прожекторного освещения определяется основными
его особенностями: наклонной установкой прожекторов и характером их
светораспределения, в большинстве случаев не круглосимметричного и
настолько концентрированного, что погрешность в определении направлений
на 2–3°, вполне допустимая при использовании светильников, здесь
существенно искажает результат. Следствием этих особенностей является и
то, что если при расчетах осветительной установки со светильниками
элементы выбираются до расчета и лишь корректируются по его результатам,
то расчет прожекторного освещения является комплексной операцией, в
процессе которой только и могут быть выбраны число и расположение
прожекторов.
18
Для расчета прожекторного освещения предложено несколько способов.
Дальнейшее изложение основано на работах Р.А. Сапожникова и автора.
Основными характеристиками прожекторов, как и других
осветительных приборов, являются кривые силы света, но в данном случае они
строятся не в полярных, а прямоугольных координатах, позволяющих выбрать
для углов удобный масштаб. Светораспределение задается, как правило, в
двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая из которых заключаетесь
прожектора: вертикальной и горизонтальной (последняя в рабочем положении
прожектора фактически является наклонной), причем для вертикальной
плоскости оно может быть различным для ее верхней и нижней половин. При
большом различии между светораспределением в обеих указанных плоскостях
необходимы данные для одной-двух промежуточных плоскостей. В отличие
от расчета светового потока светильников при расчетах прожекторного
освещения значения силы света даются не для условной лампы 1000 лм, а для
номинального потока лампы, с которой используется прожектор.
В каталогах на прожекторы указываются также значения осевой силы
света прожектора, угол рассеивания и коэффициенты полезного действия в
пределах этого угла и полный к п. д.
Под углом рассеивания 2а понимается угол между двумя направлениями
плоскости, лежащими по разные стороны от оси, в которых сила света
составляет 0,1 ее максимального (осевого) значения. Эта величина наглядно
характеризует степень концентрации прожектором светового потока лампы,
но отнюдь не следует считать, что за пределами угла рассеивания поток
теряется бесполезно. Помимо оптической системы прожектора, степень
концентрации потока определяется размером светящего тела источника,
почему при прочих равных условиях осевая сила света прожектора больше при
использовании ламп накаливания, чем при лампах ДРЛ. По той же причине
прожекторы с трубчатыми лампами имеют в несколько раз больший угол
рассеивания в горизонтальной плоскости, чем в вертикальной.
Возможная точность расчета прожекторного освещения в значительной
степени обесценивается тем, что о характеристиках прожекторов можно
19
говорить лишь как о средних вероятных. Они могут существенно отличаться
не только у двух прожекторов одной серии, но и одного и того же прожектора
с разными лампами одного типа и мощности.
Не следует также удивляться расхождению данных, публикуемых в
разных источниках, так как при модернизациях конструкции прожекторов их
характеристики несколько изменяются. Надо, наконец, иметь в виду, что из-за
отсутствия у прожекторов лимбов с градусными делениями рассчитанные
углы наклона и поворота при монтаже не могут быть точно осуществлены.
Рабочими характеристиками прожекторов при расчете освещения
являются изолюксы на условной плоскости, перпендикулярной оси
прожектора и удаленной от него на 1 м (рис. 3-30), отличающиеся от условных
изолюкс для светильников в основном тем, что они строятся, хотя и по той же
методике, но для номинального светового потока лампы. Ось | соответствует
вертикальной, ось у – горизонтальной плоскости. Если светораспределение в
обеих плоскостях одинаково, то изолюксы проводятся как дуги окружностей,
если мало различается – как дуги эллипсов, при сильном же различии они
строятся по точкам, соответствующим данным для основных и
промежуточных плоскостей. В тех случаях когда в верхней и нижней частях
вертикальной плоскости светораспределение различно, изолюксы строятся
для двух квадрантов, в остальных случаях – для одного квадранта.
Освещенность, определяемая по этим кривым, как и при использовании
светильников, называется относительной освещенностью е. Ее значения
условны в том отношении, что не соответствуют освещенностям, которые
фактически имели бы место на плоскости, удаленной от прожектора на 1 м,
так как на расстоянии примерно до 30 м освещенность от прожекторов не
подчиняется закону квадратов расстояний.
Чаще
всего
прожекторное
освещение
рассчитывается
на
горизонтальную освещенность: в некоторых случаях она является основной
нормой, в других – имеет значение как горизонтальная, так и вертикальная
освещенность, но создание первой обычно гарантирует по крайней мере не
меньшее значение и второй.
20
Первичной задачей расчета является определение освещенности в точке
при заданном расположении прожектора и координатах точки. Первое
задается в данном случае высотой установки h и углом наклона оси 0, вторые
– значениями х и у. При этом ось х является проекцией оси е, а оси у и г –
параллельны.
Требуется найти освещенность точки М горизонтальной плоскости,
которой соответствует лежащая на том же луче точка т условной плоскости, с
координатами и т) и освещенностью е.
Проведем через М плоскость MDBE, перпендикулярную оси
прожектора, т. е. параллельную условной плоскости. Освещенность точки М,
рассматриваемой как лежащей в этой плоскости, обозначим £„. Обозначив
далее отрезок SB через р, получим
Еп: е = 1: г2,
и, используя теорему о соотношении освещенностей общей точки двух
плоскостей, получим.
При вычислении по формуле знак не играет роли, так как любое
направление осей на условной плоскости можно считать положительным, но
следует помнить, что если график изолюкс на условной плоскости имеет два
квадранта, то при х' sin 0 <3 cos 6 точка т находится в нижнем квадранте, при
обратном условии – в верхнем.
Смысл введения новых указанных переменных состоит в том, что £, р и
р3 оказываются функциями только двух переменных: 0 и х', что дает
возможность для их определения составить табл. 3-13. В каждой клетке этой
таблицы верхнее число |, среднее р и нижнее р3. При двухквадрантных
графиках изолюкс на условной плоскости левее ломаной линии значения %
следует принимать по нижнему квадранту.
Требуется определить освещенность от прожектора ПЗС-45 с лампой
1000 Вт, установленного на высоте 30 м при 8 = 16° в точке х= 45 м, у = 20 м.
Так как х' = 1,5, находим § = 0,32, р = 1,7 и р8 = 5,1.
В практике подобные расчеты используются редко и почти
исключительно в качестве поверочных. Ни при каком опыте нельзя заранее
21
выбрать такое расположение комплекса прожекторов, чтобы обеспечить
заданную минимальную освещенность, число же проб, необходимых для
этого, превышает возможности «ручного» проектирования. Такой путь,
однако, вполне посилен для ЭВМ которая, перебрав громадное количество
вариантов, может выбрать из них не только отвечающий нормам, но и
оптимальный по показателям. «Ручное» же проектирование ведется по
способам компоновки изолюкс или веера прожекторов.
На основе уже полученных соотношений легко рассчитать координаты
геометрического места точек, имеющих одинаковую горизонтальную
освещенность, – изолюксы. Освещенность, на которую строится изолюкса,
принято обозначать буквой г.
Для построения изолюксы освещенности г выбираются возрастающие
значения х'. Для того чтобы точка М принадлежала изолюксе г,
соответствующая ей точка т должна иметь
е = ф3/г2.
Так как задание х позволяет найти по таблице, по графику изолюкс на
условной плоскости находится г, как абсцисса точки, имеющей ординату £ и
освещенность е, после чего находится у, что определяет пару точек изолюксы,
симметричных относительно оси х.
При расчете могут встретиться следующие случаи:
а. При малых х' значение е меньше наименьшего значения на графике.
Изолюкса при данном х' существует, но определить координаты ее точек −
нельзя.
б. В том же случае значение е больше наибольшего значения на графике.
При данном х' точек изолюксы не существует, но они могут появиться при
увеличении 0.
в. При больших х' значение е больше наибольшею значения на графике.
Изолюкса кончилась, и дальше ее точек не будет.
Данные о светораспределении прожекторов обычно сообщаются в
пределах ограниченных углов с осью, что не позволяет построить часть
22
изолюксы, примыкающую к мачте, однако все изолюксы являются
замкнутыми кривыми.
Общий принцип расчета освещения путем компоновки изолюкс состоит
в том, что план освещаемой плоскости заполняется сплошным слоем изолюкс
освещенности
е = Ek: 2,
где Е – нормированная освещенность и k – коэффициент запаса, причем
изолюксы и план должны быть вычерчены в одинаковом масштабе.
Тогда в точках касания или пересечения изолюкс создается
освещенность
2е = Ek,
а на остальной части площади, охваченной изолюксой, как правило,
большая освещенность.
Заполнить всю площадь изолюксами без перекрываний невозможно и
частичный «нахлест» неизбежен. Наилучший результат достигается при
использовании в пределах одной установки изолюкс для различных значений
0, с направлением в более удаленные от мачты районы лучей с меньшими
значениями 0.
Следует иметь в виду, что нормированная освещенность обеспечивается
только в пределах площади, заштрихованной на рисунке, вблизи же куполов
изолюкс освещенность меньше. Поэтому при компоновке изолюкс
необходимо иметь также изолюксы освещенности Ek и следить, чтобы
границы территории перекрывались этими изолюксами.
При освещении небольших площадей задача часто может быть решена
таким размещением и наклоном прожектора, чтобы вся освещаемая площадь
была охвачена изолюксой е=Ek, если же этого недостаточно, здесь
допускается компоновка двух таких же изолюкс «след в след» (т. е. вплотную
друг к другу).
Определенные преимущества имеет «встречное» освещение площади с
двух мачт, когда лучше просвечиваются тени. В этом случае сохраняется
23
однослойная компоновка изолюкс, причем куполами изолюкс одной мачты
желательно заполнять промежутки между куполами другой мачты.
При многих типах прожекторов и при малых углах 0 вблизи мачты
образуется «мертвое пространство» в пределах расстояния от мачты х = h ctg
(у – в), где у – защитный угол прожектора (для прожекторов с лампами
накаливания – около 45°). Если нельзя удалить мачту на некоторое расстояние
от освещаемой площади, то для освещения мертвого пространства
дополнительно устанавливаются сильно наклоненные' прожекторы или же
светильники.
Если проследить за изменением площади q, охватываемой изолюксой
(условно – «площадь изолюксы») какой-либо определенной освещенности е
при изменении угла 8, то можно убедиться, что при определенном значении 0
она достигает максимума, и, конечно, значения Э следует по возможности
выбирать такими, чтобы изолюксы нужной освещенности имели наибольшую
площадь, хотя по условиям заполнения изолюксами конкретной площади от
этого приходится и отступать.
Так как с изменением высоты h картина изолюкс остается себе
подобной, удобно привести значения освещенности к единичной высоте и
пользоваться аргументом eh2. В функции этого аргумента путем
непосредственных расчетов строятся для каждого 0 кривые значений eq,
которые при любой заданной освещенности е позволяют найти условия
максимума площади. Их максимум закономерно увеличивается с
возрастанием угла 0, и можно показать, что теоретически наивыгоднейшей, но
практически, конечно, абсурдной, является установка прожекторов при 0 = 90°
и на такой высоте, чтобы площадь данной изолюксы была наибольшей.
Чтобы не строить одинаковые изолюксы многократно, проектные
организации выпускают и размножают альбомы изолюкс. Для сокращения
объема этих альбомов изолюксы часто строятся для условной высоты 10 м.
Простейший способ использования этих изолюкс при любой высоте h
состоит в том, что перечерчиваются не изолюксы, а контуры освещаемой
площади.
24
С учетом изложенного расчет прожекторного освещения по способу
компоновки изолюкс производится в следующем порядке.
Выбирается норма освещенности, тип прожектора и высота мачт, а
также намечается расположение последних. Строятся или заимствуются из
альбома изолюксы Ek:2 и Ek для оптимальных и нескольких смежных
значений 9. Эти изолюксы вырезаются из кальки, так чтобы вырезка включала
и основание мачты. Точки основания мачты изолюксы накалываются на план
освещаемого участка в месте намеченной мачты и путем поворота
подбирается такая их компоновка, при которой достигается наилучшее
заполнение площади при наименьшем числе прожекторов, после чего
фиксируются углы наклона и поворота осей. В ряде случаев в процессе
компоновки изолюкс выясняется необходимость изменить расположение мачт
для получения лучших результатов.
Несложные рассуждения могут дать способ для предварительного
определения мощности прожекторной установки.
Пусть для частного случая использования прожекторов ПЗС-45
вероятное наибольшее значение eq – 2500. Считая, что освещенность
е = Ek: 2,
получим
q = 5000: Ek.
Если бы изолюксы заполняли план территории площадью S без
пропусков и перекрываний, то потребовалось бы N – S: q прожекторов.
Это позволяет рассматривать группу прожекторов с одинаковыми
углами наклона и при равенстве углов и как один сложный световой прибор –
«веер прожекторов», создаваемая которым освещенность зависит от значений
h, 0 и х и обратно пропорциональна углу т.
При пользовании этими кривыми в контрольных точках определяются
значения <§ от отдельных вееров, освещающих данную точку, затем
находится £ искомым же является угол т, находимый по формуле.
Угол между проекциями крайних осей, образующих веер, будем
называть углом простирания веера.
25
Отметим только, что в целях создания наиболее экономичной установки
на одной и той же мачте могут быть установлены несколько вееров,
отличающихся углами 0 и т, с различными стыкующимися или
перекрывающими друг друга углами простирания. Так как вблизи границ
вееров освещенность снижается, рекомендуется выбирать углы простирания
крайних вееров с заходом на 10–15° за границы освещаемой площади.
Приводя простейший пример расчета по способу веера, подчеркиваем,
что в этом случае, как и в других случаях расчета, надо проявлять
определенную интуицию в выборе решений и избегать излишнего педантизма
при обеспечении строго заданной освещенности в абсолютно наихудших
точках, например в углах.
Начинаем расчет с точки А, равно освещаемой прожекторами обеих
мачт. Для нее х– 100 м, х = 4, и по графику приведенной освещенности видим,
что она имеет максимум 2,7-104 лк при 6= 15°. Однако сразу убеждаемся, что
в районе приближенной к мачте 1 точки Г в этом случае £<У меньше, чем в
точке А, которая становится не наихудшей.
Можно полагать, что для района точек Б и В целесообразно применить
веер с большим углом 0, без ущерба для точки А. Расчетом убеждаемся, что
освещенность этих точек от прожекторов мачты 2 пренебрежимо мала. Для
точки Б при х – 2,2 оптимальным является угол 6 = 24° – его и выберем. Но
видя из кривой, что в направлении к точке В & уменьшается, примем для
определения угла 1 значение не 17'104, а 10-104 лк.
Для точки В при х = 1,5 освещенность <У= 13-104, что обеспечивает
норму освещенности. Для точки Г от основного веера мачты 1 освещенность
несколько больше, чем в точке А от вееров обеих мачт. Трудно устранимый
максимум освещенности имеет место в районе точки Д, где только от
прожекторов мачты / освещенность е = 8,5-104.
Углы простирания вееров намечаем с некоторой условностью, как
указано на рисунке, причем в данном случае сколько-нибудь значительно
продолжать веера за угловую (единственную!) точку нет необходимости. В
итоге на каждой из мачт устанавливаем два веера при 6 = 24°, т = 3,5° и один
26
веер при 6 = 18°, т = 1,6°, суммарно всего 118 прожекторов, причем удельная
мощность составляет 10,5 Вт/м2. Это значение является достаточно близким к
тому, которое можно найти по выражению.
В некоторых случаях приходится строить изолюксы вертикальной
освещенности для такого же условия, причем это уже не будут кривые равной
освещенности на какой-либо плоскости, а только геометрические места
элементарных вертикальных площадок с заданной освещенностью.
Совершенно ясно, что построенные таким образом изолюксы будут
иметь наибольшую площадь при h = 0 и 0 = 0, так что если имеет значение
только вертикальная освещенность, то следует выбирать высоту наименьшую,
возможную по условиям ограничения ослепленности.
27
60. Напряжение шага. Напряжение прикосновения. Опасность
поражения этими напряжениями, схемы.
Электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет
– нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других
проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство.
Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия
электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно. Электрический
ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в
электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения
электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное
прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией),
корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого
металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с
другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т.д.
Кроме того, существует опасность поражения током при попадании под
«шаговое напряжение» – это напряжение, возникающее при обрыве и
падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше.
Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была
отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как
бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности
земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал,
который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с
землей. Попадание под действие электрического тока происходит в момент,
когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные
электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница
потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг
28
– тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим
током. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и
силы, протекающего через него тока.
Опасность шагового напряжения
Напряжение между двумя точками поверхности земли, от стоящими
друг от друга на расстоянии шага (0,7-0,8 м), в зоне растекания токов
замыкания в радиусе до 20 м при пробое изоляции на землю случайно
оборванного электрического провода называется шаговым напряжением.
Наибольшую величину шаговое напряжение будет иметь при подходе
человека к упавшему проводу, а наименьшее - при нахождении его на
расстоянии 20 м и более от него. При попадании под шаговое напряжение
возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как
следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается
действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая
ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более
опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза
смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового
напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками
или прыжками на одной ноге.
Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к.
расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико
напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от
шагового напряжения.
Рядом с проводом высокого напряжения на поверхности земли в радиусе
8 метров образуется опасная зона, проводящая электрический ток – зона
«шагового» напряжения.
29
Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения.
НЕЛЬЗЯ приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или
человеку на земле!
НЕЛЬЗЯ отрывать подошвы от поверхности земли и делать широкие шаги!
Передвигаться следует только «гусиным шагом» - пятка шагающей ноги, не
отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.
НЕДОПУСТИМО прикасаться к пострадавшему или к металическим
предметам без предварительного обесточивания!
НЕОБХОДИМО как можно быстрее отключить электричество с помощью
выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки и т. д.
Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему
приближаться, опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки
соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса
напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает
пространство растекания электрического тока).
При ударе молнии в дерево, молниеотвод или опору электропередач
электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны
до нескольких десятков метров, в таких местах и может быть шаговое
напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю
электрического провода, находящегося под напряжением.
30
Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это
время стоял человек, Электрический ток молнии, попадая в землю и
растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то
ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую. Это
и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым
напряжением.
Чтобы человек не подвергался воздействий там, где шаговое напряжение,
необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет
людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не
ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать.
Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач,
нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это
необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли
предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются
условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где
может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все,
находящееся в радиусе десятков метров.
При поражении молнией человека, там, где произошло шаговое
напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание
и закрытый массаж сердца и немедленно доставить в лечебное учреждение или
вызвать «скорую помощь».
31
В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» –
он появился не просто так, каждая строчка этого свода правил безопасности
на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю,
которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими
простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока
совершенно неожиданно для себя.
Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками
цепи тока, которых одновременно касается человек.
Замыкание на землю - это случайное электрическое соединение
находящихся под напряжением частей электроустановки с землей (контакт
токоведущих частей с заземленным корпусом, падение оборванного провода
на землю и т.д., при этом ток проходит через электрод, непосредственно
касающийся земли).
Специальный металлический электрод для соединения с землей
называется заземлителем.
При пробое изоляции на корпус, присоединенный к заземлителю,
обрыве и падении провода на землю потенциалы точек земной поверхности
(токопроводящего поля) распределяются по гиперболическому закону.
Область поверхности грунта, потенциал которой равен нулю,
называется электротехнической землей; практически эта земля начинается с
расстояния 10-20 метров от заземлителя.
Область грунта, лежащая вблизи заземлителя, где потенциал не равен
нулю, называется полем растекания.
Информация о работе Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Методы и