Курсовой проект - Разработка схемы освещения литейного цеха

Подождите немного. Документ загружается.

температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-25°С); понижение

и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м)

производственных помещений большое распространение получили дуговые

люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы, в отличие

от обычных люминесцентных ламп, сосредотачивают в небольшом объеме

значительную мощность. Конструктивно лампа состоит из внешнего баллона,

выполненного из стекла, внутри которого помещена кварцевая газоразрядная

лампа, наполненная некоторым количеством ртути и инертным газом. На

внутреннюю поверхность баллона нанесен слой люминофора.

Основные достоинства ламп ДРЛ состоят в устойчивости к атмосферным

воздействиям (лампы работают при любой температуре внешней среды),

возможности изготовления ламп большой мощности. Кроме того, их можно

устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания. К недостаткам

ламп относится длительное разгорание при включении (5 - 7 мин), а также

способность повторно зажигаться только после охлаждения. Следует отметить,

что также существенным недостатком является плохая цветопередача,

позволяющая применять лампы только при отсутствии каких-либо требований к

различению цветов.

Пользуясь рекомендациями СНиП 23-05-95 и ПЭУ п.6.1.16 для искусственного

освещения высоких производственных помещений выше 6 м (по заданию 16 м)

наиболее экономичные разрядные лампы типа ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ и ДНаТ (пункты

6.2.1 – 6.2.2), которые могут применяться как для общего, так и для местного

освещения. Освещённость рабочей поверхности, создаваемая светильниками

общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10 %

нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света,

которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна

быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах

накаливания.

Выбор источников света по цветовым характеристикам следует производить на

основании приложения Е (СНиП 23-05-95). Для местного освещения рабочих мест

следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Яркость

рабочей поверхности не должна превышать значений, указанных в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Площадь рабочей

поверхности, м

Наибольшая допустимая

яркость, кд/м

Менее 1  10

-4

От 1 10

-4

до 1  10

-3

« 1  10

-3

« 1  10

-2

« 1  10

-2

« 1  10

-1

Более 1  10

-1

2000

1500

1000

750

500

Согласно приложения Е СНиП 23-05-95 для комбинированного освещения

цеха, где не предъявляют требования к цветоразличию выбираю лампы типа

ДРЛ для общего и лампы типа ЛБ для местного. Последние обязательны для

освещения рабочих поверхностей большой протяжённости, а также при работах с

блестящими поверхностями [4]. На рисунке 1.1 приведён внешний вид лампы

ДРЛ.

Рисунок 1.1 Лампа ДРЛ

1.4. Выбор светильников и их размещение

Осветительным прибором называют совокупность осветительной арматуры

и помещенного в нее источника света. Осветительные приборы, предназначенные

для освещения объектов, расположенных относительно близко от них, называют

светильниками, а удаленных объектов – прожекторами.

Необходимость помещения лампы внутрь осветительной арматуры

вызывается следующими соображениями. При горении открытая лампа излучает

световой поток в пространство равномерно во все стороны. Осветительная

арматура позволяет перераспределить световой поток источника света, т.е.

послать его в нужном направлении.

Светильники в зависимости от заданных условий распределения светового

потока между верхней и нижней полусферами делятся на следующие группы:

 Светильники прямого света (П) направляют не менее 80% всего светового

потока, излучаемого лампой, в нижнюю полусферу применяются для

освещения производственных помещений и наружного освещения. Их

недостаток заключается в появлении довольно резких теней.

 Светильники преимущественно прямого света (Н) излучают в нижнюю

полусферу от 60 до 80% всего светового потока. Такие светильники

применяются в цехах с хорошо отражающими стенами и потолками.

 Светильники рассеянного света (Р) излучают световой поток во все стороны

(от 40 до 60% в каждую полусферу). Эта группа является промежуточной

между светильниками прямого и отраженного света и применяется в

производственных помещениях, используются для освещения

административных помещений, школ, библиотек и бытовых помещений при

светлых тонах окраски потолков и стен.

 Светильники преимущественно отраженного света (В) направляют от 60

до 80% светового потока в верхнюю полусферу и применяются в тех

случаях, когда по характеру работы, выполняемой в данном помещении, не

должно быть теней (некоторые административные помещения).

Излучаемый световой поток в полусферах светильников различается по

распределению в пространстве. Его распределение по отдельным направлениям

пространства характеризуется кривыми силы света. ГОСТ устанавливает

следующие основные типы кривых силы света (рисунок 1.2):

К – концентрированная; Г – глубокая; Д – косинусная; С – синусная; Л –

полуширокая; Ш – широкая; М – равномерная.

Характеристикой светильников является его защитный угол. Защитным

углом светильника с лампой накаливания называют угол γ, образованный двумя

прямыми линиями, из которых одна проходит через тело накала лампы, а другая

соединяет крайнюю точку тела накала с противоположным краем отражателя

(рисунок 1.3).

Отношение светового потока светильника Ф

св

к световому потоку источника

света (лампы) Ф

называется коэффициентом полезного действия светильника:

св





. (1.4)

Общее освещение может быть выполнено при равномерном или

локализованном расположении светильников. Расположение светильников

локализованного освещения, их мощность и высота подвеса определяются

индивидуально для каждого рабочего места или участка производственного

помещения.

Рис. 1.2. Типовые кривые силы света

Рисунок 1.3. Защитный угол светильника

При равномерном размещении светильников необходимо найти

наивыгоднейшее расстояние между ними, при котором для заданных

освещенностей потребляется наименьшее количество энергии. Размещение

светильников чаще всего производится по углам квадрата, прямоугольника или в

шахматном порядке (рисунок 1.4).

При размещении светильников необходимо учитывать величину

относительного расстояния между светильниками, которое представляет собой

отношение абсолютной величины расстояния между светильниками L к высоте их

подвеса над рабочей поверхностью H

(рисунок 1.5). При прямоугольном

размещении светильников под L следует понимать среднегеометрическую

величину из длины и ширины освещаемой поверхности. Тогда относительное

расстояние будет равно:



, (1.5)

где L

, L

– расстояния между светильниками по ширине и длине помещения.

Конструктивные группы светильников представлены в таблице 1.4 с указанием

материала покрытия.

Таблица 1.4.Эксплуатационные группы светильников приложение Г [3]

Рисунок 1.4. Варианты размещения светильников

Рисунок 1.5. Расположение светильников по высоте помещения

Выбираю светильники для общего освещения преимущественно

прямого света (Н) с глубокой кривой света Г (рисунки 1.2, 1.6);

эксплуатационная группа по конструкции А1 (таблица 1.4); материал

покрытия – Т (твёрдый непрозрачный) с расположением светильников по

периметру цеха по углам квадрата.

Рисунок 1.6. Подвесные светильники – глубокоизлучатели

При проектировании осветительных установок возможны отступления от

наивыгоднейшего отношения

. Кроме расстояния между светильниками

выбираю расстояние от крайнего ряда светильников до стен. Оно находится в

пределах, когда у стены располагаются проходы и проезды:

мLl 25,28,15,4)5,04,0()5,04,0( 

. (1.6)

Светильники местного освещения должны располагаться таким образом, чтобы

их светящие элементы не попадали в поле зрения работающих на освещаемом

рабочем месте и на других рабочих местах. Местное освещение рабочих мест, как

правило, должно быть оборудовано регуляторами освещения. По ТУ не задано

количество производственных механизмов, поэтому при размещении

светильников местного освещения зададимся установленной мощностью, если на

каждое рабочее место приходится площадь 5 м

[4 стр.44].

По рекомендациям СНиП 23-05-95 в помещениях, где возможно возникновение

стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в 3 фазы

питающего напряжения или включение их в сеть с электронными

пускорегулирующими аппаратами.

Результаты выбора и расчёта размещения светильников:

 Н = 16 м – высота литейного цеха;

 Нп = 14 м – высота ферменных перекрытий;

 Нр = 13,5 м – высота подвеса верхних светильников над рабочей

поверхностью;

 l а = 2,25 м, l в = 2,25 м – расстояние между верхними крайними

светильниками и стеной по ширине и длине;

 Lа = 4,5 м – расстояние между верхними светильниками по ширине.

 Lв = 4,5 м – расстояние между верхними светильниками по длине.

 Количество верхних светильников по длине Nвв = 4 рядов, по ширине

Nва = 4 ряда.

 Количество нижних светильников для стен с окнами, т.е. для местного

освещения по длине Nнв = 5, по ширине Nна = 5.

В литейном цехе для общего верхнего освещения предусматриваем

ферменные покрытия (для высоких цехов), где светильники типа ДРЛ

устанавливаются на фермах вдоль светотехнических мостиков. Они

устанавливаются на уровне настила мостиков с отклонением +0,5 м [4], так как

при установке на стойках от мостиков падала бы тень на пол. Светотехнические

мостики применяют для дальнейших профилактических работ, где для доступа к

светильникам неэкономично пользоваться мостовыми кранами.

Для освещения нижней части цеха и обеспечения местного освещения

устанавливаем лампы ЛБ на стенах на кронштейнах на высоте 3 м. Они

увеличивают вертикальную освещённость на оборудовании и позволяют осветить

пол или оборудование с малой высоты [4 стр.73-76], в тёмное время суток

заменяют естественное освещение.

Схема расположения светильников верхнего освещения, установленных на

фермах в литейном цехе изображена на рисунке 1.7 (вид сверху) в масштабе

1 : 150.

Рисунок 1.7

Схема расположения светильников комбинационного освещения представлена

на рисунке 1.8 (вид сбоку) в масштабе 1: 150.

Рисунок 1.8 Места установки светильников в цехе

На рисунке 1.8 обозначены: 1 – ферменное покрытие; 2 – светильники верхнего

освещении, 3 – мостовой кран ; 4 – светильники нижнего местного освещения,

подвешенные на кронштейнах.

Выполним проверку по относительному расстоянию между светильниками по

формуле (1.5):

333,0

5,13

5,45,4

5,13

5,4







1.5. Расчёт электрического освещения

Расчёт при проектировании осветительных установок состоит в

определении мощности отдельной лампы и мощности всей установки в целом.

При расчёте вначале определяется световой поток, необходимый для создания

заданной освещённости, а затем по световому потоку выбираются стандартные

лампы.

Светотехнические расчеты выполняются следующими методами:

 точечный метод;

 метод удельной мощности;

 метод коэффициента использования.

Точечный метод. Данный метод применим для определения освещенности

любой точки на рабочей поверхности, как при равномерном, так и при

локализованном расположении светильников. Также точечный метод

используется для проверочных расчетов. Недостатком его является то, что он не

учитывает освещенность, создаваемую отраженным световым потоком.

Метод удельной мощности. Этот метод является упрощенной формой

расчета освещенности методом коэффициента использования. Расчет по удельной

мощности применяется для определения мощности осветительной установки при

общем равномерном освещении, а также для оценки правильности

произведенного светотехнического расчета. Данный способ непригоден для

расчета локализованного освещения, а также для расчета помещений, затененных

громоздким оборудованием.

Произведём расчёт по методу коэффициента использования.

Метод коэффициента использования. Данный метод применим, и дает

достаточные для практики результаты при расчете общего равномерного

освещения. При этом определяется освещенность поверхности с учетом как

светового потока, падающего непосредственно на освещаемую поверхность, так и

отраженного от стен, потолков и самой освещаемой поверхности.

Порядок расчёта по методу коэффициента использования следующий:

1.Выбран тип светильника преимущественно прямого света (Н) с глубокой

кривой света, высота его подвеса Нп = 14 м и число светильников верхнего

освещения n = 16.

2. Минимальный нормируемый уровень освещенности Е = 200 лм.

3. Определяю коэффициент использования осветительной установки. На рабочую

поверхность падает не весь световой поток установленных ламп, так как