Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие по практическим занятиям

Подождите немного. Документ загружается.

люди

изб

= 0,116⋅40 = 4,64.

8. Выделяемое оборудованием количество тепла, кВт,

обор

изб

= 0,2⋅120 = 24.

9. Общее количество тепла, кВт,

ИЗБ

люди

изб

обор

изб

− Q

ПОТЕРИ

= 4,64 + 24 − 7 = 21,64.

10. Необходимый воздухообмен по избыткам тепла, м

/ч,

ТЕПЛО

= 21,64⋅1000/[0,237⋅1,357⋅(18,5 − (−13)] = 2136.

Вывод: для проектирования вентиляции принимаем воздухообмен по

удалению избытков тепла, т. е. 2136 м

/ч.

Устройства местной вытяжки вредностей, выделяемых оборудованием,

должны удовлетворять следующим требованиям:

место выделения вредностей следует заключать в кожух с наименьшим

количеством неплотностей;

воздух, отсасываемый из-под укрытия, должен создавать внутри по-

следнего разрежение, достаточное для устранения проникновения вредно-

стей через неплотности наружу.

Задача

Рассчитать объем воздуха, необходимый для транспортирования

стружки в пылестружкоотсасывающем устройстве. Обрабатываемый матери-

ал – чугун; количество стружки, образующейся от обрабатываемого изделия,

= 10 кг/ч, температура перемещаемой смеси t = 20 °С.

Решение

1. Необходимый для транспортирования стружки объем воздуха, м

/ч,

= G

где G

– количество воздуха, необходимое для непрерывного удаления стружки и

пыли от режущего инструмента;

– плотность воздуха при t = 20 °С, прини-

маем G

= 1,2 кг/м

2. Количество воздуха, кг/ч,

= G

= 10/1 = 10,

где μ – весовая концентрация смеси, принимаем μ = 1 кг/кг воздуха.

3. Необходимый для транспортирования стружки объем воздуха, м

/ч,

= G

= 10/1,2 = 8,33.

3. Производственное освещение

Информацию об окружающей среде человек получает в основном (до

90 %) через зрительный анализатор. Поэтому полнота и качество информа-

ции, поступающей через органы зрения, зависят во многом от освещения.

Правильно спроектированное и выполненное освещение рабочих мест, ком-

нат отдыха способствует здоровью, безопасности и общему психологическо-

му состоянию работающих. Неудовлет-ворительное освещение помещений,

места производства работ может явиться причиной несчастных случаев,

утомления органов зрения, снижения производительности труда и ухудшения

самочувствия работающих. Неправильно выполненное освещение может

привести к взрывам, пожарам или неспособности человека различить услов-

ную окраску на электрических кабелях, баллонах, трубопроводах, знаках

безопасности и др.

В каждом конкретном случае проектирования учитывают множество

факторов, обеспечивающих комфорт зрительных восприятий: от цветового

решения и размещения оборудования рабочих мест до выбора типа светиль-

ника.

После выбора источника света проектирование производственного ос-

вещения выполняют в такой последовательности:

выбирают тип светильника с учетом условий эксплуатации (повышен-

ная запыленность, влажность воздуха, взрыво- и пожароопасность);

определяют количество светильников и производят их распределение

по площади помещения.

Высота подвеса светильников, м,

= Н − h

− h

где Н − высота помещения, м; h

− расстояние от потолка до нижней кромки

светильника (свес), м; рекомендуется принимать h

= 0,2⋅(H − h

) или конст-

руктивно с учетом расположения подъемно-транспортного, вентиляционного

и другого оборудования в верхней части помещения; h

− высота рабочей по-

верхности от пола, м; для верстаков, рабочих столов принимают h

= 0,8 м.

Наибольшее расстояние между светильниками из условия равномерно-

сти освещения при расположении светильников в прямоугольном порядке, м,

L = H

⋅(1,4−2,0),

при расположении светильников в шахматном порядке, м,

L = H

⋅(1,7−2,5).

Необходимое минимальное количество светильников, шт.,

N = S/L

где S – площадь освещаемого помещения, м

Необходимый световой поток одной лампы, лм,

= Е

⋅S⋅К

⋅Z/(η⋅N),

где S − площадь освещаемого помещения, м

; Е

− минимальная нормируемая

освещенность, зависящая от разряда зрительных работ, характеристик кон-

траста и фона, лк (СНиП 23-05–95); Z − коэффициент, учитывающий нерав-

номерность освещения поверхностей, расположенных под светильниками и

между ними (принимают в пределах 1,15−1,3); К

− коэффициент запаса,

учитывающий потерю эмиссии ламп в процессе эксплуатации и снижение

светового потока за счет загрязнения светоотдающих поверхностей, при-

нимают по табл. 5; η − коэффициент использования светового потока в до-

лях единицы, определяемый в зависимости от коэффициентов отражения

света от стен

и потолка

и индекса помещения.

Таблица 5

Коэффициент запаса для расчета освещенности

Помещения,

содержащие в

воздухе пыль,

дым, копоть

Тип помещений Коэффициент запаса для ламп

газоразрядных накаливания

Менее 1 мг/м

Цехи инструментальные, сборочные,

механические, механосборочные,

пошивочные

1,5 1,3

От 1 до 5 мг/м

Цехи кузнечные, литейные, марте-

новские, сварочные, сборного желе-

зобетона

1,8 1,5

Более 5 мг/м

Аглофабрики, обрубные отделения

литейных цехов, цементные заводы

2 1,7

Индекс помещения зависит от высоты и формы помещения. Так, для

прямоугольных помещений он равен

i = S/[H

⋅(А+В)],

где S – площадь помещения, м

; Н

– расчетная высота светильников, м; А и В

– соответственно длина и ширина помещения, м,

для квадратных помещений

HSi /5,0=

для помещений большой длины

i=B/H

Если при расчетах индекс больше 5, принимают его значение равным 5,

а при значениях меньше 0,5 − 0,5.

Коэффициенты отражения стен и потолка задают ориентировочно

(субъективно). Для помещений со светлыми потолками и стенами принимают

большие значения, для темных − меньшие.

По рассчитанному световому потоку подбирают лампы с соответст-

вующей характеристикой. Отклонения −10 и +20 % считают допустимыми.

Задача

Необходимо рассчитать общее освещение цеха механической обработ-

ки деталей из серого чугуна. Работы относятся к высокой точности. Фон (де-

таль) средний, контраст малый. Длина помещения 24 м, ширина 12 м, высота

4 м. Стены и потолок окрашены в светлые тона. Допустимое содержание пы-

ли в воздухе рабочей зоны 6 мг/м

. Чтобы исключить стробоскопический эф-

фект при токарных работах, предполагается применить лампы накаливания.

Решение

1. Высота подвеса светильников

= Н − h

− h

= H − h

− 0,2⋅(H − h

) =

= 4 − 0,8 − 0,2⋅(4 − 0,8) = 2,56 м.

2. Наибольшее расстояние между светильниками при их расположении

по прямоугольной сетке

L = H

⋅ 1,5 = 2,56 ⋅ 1,5 = 3,84 м.

3. Минимально необходимое количество светильников

N = S/L

= 24⋅12/3,84

= 288/14,74 = 19,5 шт.

При расположении светильников в 3 ряда целесообразно принять 7 све-

тильников в ряду, тогда

N = 3 ⋅ 7 = 21 шт.

4. Необходимый световой поток одной лампы, лм,

= Е

⋅SК

Z/ηN = 300 ⋅ 288 ⋅ 1,7 ⋅ 1,15/0,62 ⋅ 21 = 12973,

где Е

— нормируемая освещенность для третьего разряда зрительных работ

(СНиП 23-05–95), при среднем фоне и малом контрасте (подразряд б) состав-

ляет 300 лк; К

— в соответствии с табл. 5 равняется 1,7; Z — коэффициент

неравномерности, примем 1,15, так как в расчете количество ламп выбрано

больше расчетного количества.

Индекс для прямоугольного помещения

i = S/[H

(А + В)] = 288/[2,56(24 + 12)] = 3,125.

Принимаем к установке светильник «Астра», коэффициенты отражения

примем с учетом, что помещение довольно пыльное, со временем отража-

тельная способность стен и потолков снизится, ρ

= 50, ρ

= 30.

Коэффициент использования светового потока для индекса 3,0, ρ

= 50,

= 30 составляет 62 %, в долях единицы η = 0,62.

Выполнив расчет, получим значение светового потока одной лампы

12973 лм. По светотехническим характеристика (табл. 6) определим, что за-

данным условиям лучше всего подходит лампа НГ-750 со световым потоком

13100 лм.

Таблица 6

Световая характеристика ламп для напряжения осветительной сети

220В

Лампы

накаливания люминесцентные

Тип лампы

Световой

поток, лм

Световая

отдача,

лм/Вт

Тип лампы

Световой

поток, лм

Световая

отдача,

лм/Вт

НВ-25 220 8,8 ЛД-20 920 46,0

НБ-40 400 10,0 ЛБ-20 1180 59,0

НБ -40 460 11,5 ЛДЦ-30 1450 48,2

НБ-60 715 11,9 ЛД-30 1640 54,5

НБ-100 1450 14,5 ЛБ-30 2100 70,0

НГ-150 2000 13,3 ЛБЦ-40 2100 52,5

НГ-200 2800 14,0 ЛД-40 2340 58,5

НГ-300 4600 15,4 ЛБ-40 3000 75,0

НГ-500 8300 16,6 ЛДЦ-80 3560 44,5

НГ-750 13100 17,5 ЛД-80 4070 50,8

НГ-1000 18600 18,6

Проверим процент отклонения от необходимого светового потока:

невязка = [(13100 − 12973)⋅100]/13100 = 0,98 %, что допустимо.

5. Затраты электроэнергии на освещение, кВт,

W = 750 ⋅ 21 = 15750 Вт = 15,75.

Задача

Для тех же условий рассчитать освещение помещения светильниками

«Астра» с лампами накаливания мощностью 200 Вт.

Решение

1. Необходимый световой поток для освещения помещения при норми-

руемом общем освещении Е

= 300 лк, лм,

F = Е

S⋅К

= 300 ⋅ 288 ⋅ 1,7 ⋅ 1,15/0,62 = 272439.

Световой поток лампы накаливания 200 Вт составляет 2800 лм (табл.

6).

2. Необходимое количество ламп, шт.,

N = F/F

= 272439/2800 ≈ 97.

Примем 96 штук. При размещении в 6 рядов по 16 ламп в ряду рас-

стояние между рядами ламп составит 12/6 = 2,0 м.

3. Расстояние между лампами в ряду 24/16 = 1,5 м.

4. Затраты электроэнергии на освещение, кВт,

W = 200 · 96 = 19200 Вт = 19,2.

Вывод: первый вариант предпочтительнее как по капитальным затра-

там, так и по расходу электроэнергии.

4. Производственный шум

Шум − это любой звук, который может вызвать потерю слуха или быть

вредным для здоровья или опасным в другом отношении. В машиностроении

источниками шума являются машины и механизмы, электромагнитные уст-

ройства, системы вентиляции и кондиционирования воздуха и др.

Человек обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различ-

ной частоты. Поэтому одной из важных характеристик шума является его

частота f, измеряемая в герцах (Гц).

В зависимости от частоты шум подразделяют на низкочастотный −

диапазон частот ниже 400 Гц; среднечастотный − от 400 до 1000 Гц; высоко-

частотный − свыше 1000 Гц.

Пространство, в котором распространяются звуковые волны, называется

звуковым полем. Любая точка звукового поля имеет определенное давление,

скорость и кинетическую энергию частиц воздуха. При прохождении звуко-

вых колебаний в среде частички среды совершают колебания относительно

своего первоначального положения. Скорость этих колебаний значительно

меньше скорости распространения звука в воздухе. Во время прохождения

звуковых колебаний в воздушной среде появляются области разряжения и

области повышенного давления. Разность давления в возмущенной и невоз-

мущенной воздушной среде определяет величину звукового давления Р, ко-

торое выражается в паскалях (Па).

Поток звуковой энергии в единицу времени, отнесенный к единице по-

верхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой

волны, называют интенсивностью звука в данной точке J, которая измеря-

ется в Вт/м

Звуковая мощность источника шума − величина постоянная. В зависи-

мости от места установки источника шума (открытое пространство или по-

мещение) можно определить уровни звукового давления в той или иной точ-

ке звукового поля и оценить его действие на организм человека.

Шум даже небольших уровней оказывает значительное влияние на слу-

ховой анализатор, который через центральную нервную систему связан с

различными органами жизнедеятельности человека. Поэтому шум оказывает

вредное влияние на весь организм.

Длительное воздействие интенсивного шума на человека приводит к

заболеваниям центральной и вегетативной нервной системы, сердечно-

сосудистой системы, внутренних органов и психическим расстройствам.

Выраженные психологические реакции проявляются уже начиная с

уровней шума 30 дБ. Нарушения вегетативной нервной системы и перифери-

ческого кровообращения наблюдаются при шуме 40−70 дБ. Воздействие шума

в 50−60 дБ на центральную нервную систему проявляется в виде замедления

реакций человека, нарушений биоэлектрической активности головного мозга

с общими функциональными расстройствами организма и биохимическими в

структурах головного мозга. Интенсивный шум при ежедневном воздействии

приводит к снижению производительности труда, росту общей и профессио-

нальной заболеваемости (тугоухости − шумовой болезни).

При проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции

объектов должны предусматриваться мероприятия по снижению шума, под-

твержденные соответствующими акустическими расчетами. Акустический

расчет включает:

выявление источников шума и определение их шумовых характери-

стик;

выбор расчетных точек в помещении, для которых производят акусти-

ческий расчет;

определение предельно допустимых уровней звукового давления для

расчетных точек;

определение ожидаемых уровней звукового давления L

в расчетных

точках;

определение требуемого снижения уровней звукового давления в рас-

четных точках;

выбор мер для обеспечения требуемого снижения уровней звукового

давления в расчетных точках.

Акустический расчет выполняют для каждой из девяти октавных полос

частотного диапазона.

Для расчета уровня шума в помещении выявляют все источники шума,

начиная с самых мощных. Шумовые характеристики оборудования выписы-

вают из технологи-ческой документации. В последующих расчетах учитывают

только те источники шума, акустические центры которых находятся в радиусе

пяти расстояний от расчетной точки (рабочего места) до акустического цен-

тра ближайшего источника.

Расчетные точки в производственном помещении принимают на рабо-

чих местах или в зоне постоянного пребывания людей на высоте 1,5 м от

уровня пола.

В помещении с однотипными источниками шума принимают не менее

двух расчетных точек: первую – в средней части помещения, вторую – в зоне

отраженного звука. При наличии источников шума, отличающихся друг от

друга по октавным уровням звуковой мощности более чем на 15 дБ хотя бы в

одной октавной полосе, принимают три расчетные точки: две – на рабочих мес-

тах у источников с наибольшими уровнями звуковой мощности, а третью – в

зоне отраженного звука.

Октавные уровни звукового давления в расчетных точках на рабочих мес-

тах в помещениях с одним источником шума, дБ,

= L

+ 10lg(

Ф/S + 4

/В),

где L

− октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ; S − пло-

щадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окру-

жающей источник и проходящей через расчетную точку, м

;

2 rS π=

где r – расстояние от акустического центра источника шума до расчетной

точки (акустический центр источника шума есть

проекция геометрического центра источника на горизонтальную плоскость

пола);

– коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового

поля в помещении, принимаемый по графику рис. 2, а в зависимости от от-

ношения постоянной помещения В к площади ограждающих поверхностей

огр

; χ – коэффициент, учитывающий влияние ближнего акустического поля

для крупногабаритного оборудования, принимаемый в зависимости от отно-