Расчет естественной вентиляции

Суммарную площадь вытяжных каналов, проемов определяют из выражения

S = W_О / 3600 × V, м²,

где W_О – необходимый воздухообмен, м³/ч. Принимается из выше приведенных расчетов;

V – скорость воздушного потока в канале, м/с:

,

где μ – коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в канале, проеме, μ = 0,5;

Р – разность давлений в точке забора воздуха внутри и вне помещения, Па:

Р @ 9,8 h (γ_н – γ_в),

где h – разность высот между точкой приема воздуха и точкой выброса, м;

γ_н, γ_в – плотности наружного и внутреннего воздуха:

γ_н = 353 / (273 + t_н),

γ_в = 353 / (273 + t_в),

где t_н, t_в – температура наружного и внутреннего воздуха, °С.

Число вытяжных каналов определяют по фрмуле

n_в = S / f,

где f – площадь сечения одного вытяжного канала, проема, м².

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Расчет производится в определенной последовательности.

1. Вычертить схему вентиляционной сети с поворотами, переходами, жалюзи. Разбить ее на участки. Обозначить прямолинейные участки труб (I, II,...), местные сопротивления (повороты, сужения труб) 1, 2, 3 и т.д. Пример схемы приведен на рис.2.

Рис.2. Схема вентиляционной сети:

I, II, III, IV, V, VI – участки сети; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10 – изгибы воздухоотводов;

3 и 8 – переходы

 

2. Подобрать диаметры труб (по мере удаления от вентилятора диаметр трубы уменьшается):

d _т = 0,2÷0,8 м

3. Определить необходимый воздухообмен W_О по вышеприведенным формулам и найти производительность вентилятора W_в:

W_в = K_з × W_О, м³/ч,

где K_з – коэффициент запаса (1,3÷2,0).

4. Рассчитать потери напора на прямых участках труб Н_пп, Па:

,

где ψ – коэффициент сопротивления (для железных труб ψ_т = 0,02);

ℓ_т – длина участка трубы, м;

g – плотность воздуха внутри помещения

g = 353 / (273 + t_в), кг/м³

V_ср – скорость воздуха на данном участке трубы (для труб, примыкающих к вентилятору, 8-12 м/с, удаленных 1-4 м/с);

d_Т – диаметр трубы, м.

Рассчитать местные потери Нм (Па) напора в переходах, коленах, жалюзи, используя таблицу 11

,

где ψ_м – местные потери напора (табл. 11).

Таблица 11

Значение коэффициента потерь напора

Местное сопротивление	Коэффициент ψм
Колено с углом поворота: а = 90° а = 120° а = 150°	1,10 0,50 0,20
Внезапное сужение расширение	0,2 - 0,3 0,2 -0,8
Жалюзи на входе на выходе	0,5 3,0

 

6. Определить суммарные потери напора на прямолинейных участках и поворотах, а также в целом по всей схеме вентиляции:

,

где n – число участков прямолинейных и местных сопротивлений;

Н_в – напор вентилятора по всей системе вентиляции.

7. Зная Н_в, W_в,по номограмме (рис.3), принимая наибольший КПД вентилятора η = 0,6, определить безразмерное число А и номер вентилятора N_в на пересечении вертикальной и горизонтальной линии.

8. Определить число оборотов вентилятора

n = A / N_в, об/мин

9. Рассчитать мощность Р_дв электродвигателя для вентилятора

, кВт,

где η_в – КПД вентилятора, η_в = 0,5÷0,65;

η_п – КПД привода, η_п = 0,9÷0,95.

 

 

Рис. 2. Номограмма центробежных вентиляторов Ц4-70

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

 

РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Все электрические установки до 1000 В обязательно заземляют и зануляют. Зануление в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью по сути своей является заземлением, так как нулевой провод при воздушной проводке от подстанции через каждые 250 м заземляется.

Расчет заземления сводится к определению сопротивления одного заземлителя, и если его сопротивление превышает допустимое R_q ≥ 4-10 Ом, то определяют необходимое количество заземлителей.

Требования к заземлению. Весь контур заземления выполняют из полосовой стали сваркой. Сами заземлители выполняют из круглой стали диаметром d = 0,03-0,06 м или из равнобокой уголковой стали с шириной полки В, тогда в формулах расчета сопротивления заземления необходимо подставить d = 0,95 В.

Заземлители могут быть вертикальные и горизонтальные.

Горизонтальные заземлители представляют собой полосу длиной ℓ м и шириной b, расположенную на ребре на глубине h от поверхности земли (рис.4 б).

Рис.4. Вертикальный (а) и горизонтальный (б) заземлители:

1, 2, 3 – полоса стальная, b = 30 мм

 

Сопротивление такого заземлителя определяют по формуле

, Ом,

где r – расчетные значения удельного сопротивления (Ом×м) различных грунтов при влажности 10-20 % приведены в табл.12;

C – коэффициент, который принимают для горизонтального луча С = 1,7-2, для вертикального стержня С = 1, для замкнутого контура, соединяющего вертикальные стержни между собой С = 0,5-0,6.

Таблица 12

Удельное сопротивление почвы, Ом×м

Почва	r	Почва	r
Торф Глина Суглинок		Чернозем Песок Каменистый грунт

 

Этой же формулой можно пользоваться при горизонтальном заземлении из круглой стали, принимая b = 2 d.

Постоянный контур заземления выполняют так, что верхние концы забитых вертикально стержней должны находиться на глубине t ≤0,8 м. Для этого делают траншею глубиной t, забивают стержни длиной ℓ = 3-5 м и верхние концы сваривают полосой 3 (рис.4 а).

Сопротивление такого одиночного стержня определяют по формуле

, Ом (2)

Сопротивление одиночного заземлителя (стержня), верхний конец которого находится на уровне поверхности земли, определяют по выражению

, Ом (3)

Количество стержней вертикального заземления n или лучей горизонтального n_л определяют по формуле:

(4)

где R_д – требуемое безопасное сопротивление (не более 4 или 10 Ом);

η_с – коэффициент сезонности, η_с = 1,6-2;

η_э – коэффициент экранирования, η_э = 0,5-0,85.

Вертикальные электроды в контуре заземления мешают своим электрическим полем растеканию тока с других электродов и с горизонтальной полосы, соединяющей электроды между собой (рис.4 а).

Это явление учитывается коэффициентами использования вертикальных заземлителей – η_в и горизонтальных – η_{г .}

Данные коэффициенты при количестве электродов не более 6 можно применять η_в = 0,7-0,8; η_г = 0,4-0,6.

Большие значения коэффициентов принимаются при малом количестве электродов η < 3 и значительном расстоянии между ними а, когда отношение а/е >1. (Пример расчетов и точные значения коэффициентов можно взять в практикуме по «Охране труда» Луковников А.В.- Стр.60-62).

Результирующее сопротивление одного вертикального заземлителя с учетом экранирования определяют по формуле

, Ом (5)

горизонтального

, Ом (5`)

Общее результирующее сопротивление искусственного заземления с учетом сопротивления горизонтальной шины, соединяющей вертикальные электроды (рис. а):

R_рез = R_{рез. в.}·× R_{рез. г .}/ (R_{рез. в.}+ R_{рез. г}), Ом (6)

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

 

МОЛНИЕЗАЩИТА

Задачи:

– выбрать надежность защиты (А, Б), категорию защиты (1-3);

– определить высоту молниеприемника и вероятность попадания молнии в объект.

Молниезащита – это комплекс защитных мероприятий от воздействий молнии: прямых ударов, заноса высоких потенциалов, наведения статической и электромагнитной индукции. От прямых ударов молнии защищают молниеотводы одиночные, двойные и многократные, а также тросовые и сетчатые. При устройстве последних на крышу накладывают металлическую сваренную из прутьев сетку. Стержневые и тросовые молниеотводы устанавливают на объект или отдельно от него. Молниеотводы состоят из молниеприемника, токопровода и заземления. В сельскохозяйственном производстве распространены стержневые молниеотводы.

Молниеотвод защищает от проникновения в зону защиты с определенной вероятностью, которая возрастает в глубь зоны. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода представляет конус с основанием на земле и с вершиной, расположенной от основания на определенной высоте, составляющей долю высоты молниеотвода. Конус, на границе которого вероятность защиты 0,95, назван зоной Б, а вероятность 0,995 – зоной А. Параметры зоны Б: радиус основания r _о = 1,5 h, высота h _о = 0,92 h, где h - высота молниеотвода. Параметры зоны А: r _о= (1,1-0,002 h) h, h _о=0,85 h.

Выполняется молниезащита в соответствии с руководящим документом РД 34.21.122-87 «Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений». В зависимости от требуемой надежности молниезащита бывает трех категорий. Первая категория наиболее надежная. Она выполняется отдельно стоящими или установленными на объекте, но изолированно, молниеотводами. Молниезащиту второй категории допускается выполнять устанавливаемыми на зданиях изолированными стержневыми молниеотводами или путем наложения молниеприемной сетки, а также использованием металлической кровли здания. К устройству молниезащиты первой и второй категорий предъявляются повышенные требования, изложенные в инструкции РД 34.21.122-87. Обе категории защищают от всех воздействий молнии. Третья категория предусматривает такое же устройство молниеотводов, как и вторая, но с менее жесткими требованиями к величине импульсивного сопротивления заземления, защиты от заноса высоких потенциалов и др. Молниезащита третьей категории от прямых ударов и заноса высоких потенциалов.

При устройстве молниезащиты первой категории применяется зона защиты типа А, второй и третьей категории – как А, так и Б.

Категорию и зону защиты выбирают по приложению 15 в зависимости от взрывопожароопасности производства, степени огнестойкости строения, материальной ценности его и грозовой активности местности.

Класс взрывоопасности производств оценивается исходя из применяющихся или хранящихся в них веществ, а следовательно, зон вокруг них. К зонам класса В-1 и В-2 относят пространства в помещениях, в которых выделяются горючие газы, пары и волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузки или хранении).

К зонам класса В-1а, В-1б, В-2а относят пространства в зданиях и сооружениях, в которых смеси горючих газов, паров, пыли или волокон с воздухом могут образовываться только в результате аварии или неисправностей.

Наружные установки и склады (например, емкости, сливно-наливные эстакады и т. п.), содержащие взрывоопасные пары, газы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, относят к классу В-1.

К зонам класса П-1, П-2 и П-2а относятся пространства в помещениях, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61^о С (например, склады минеральных масел, установки по их регенерации и т.п.), горючие пыли и волокна, переходящие во взвешенное состояние с нижним концентрационным пределом воспламенения > 65 г/м³ (например, малозапыленные помещения мельниц, элеваторов, комбикормовых заводов, деревоотделочные цехи и т.п.), твердые или волокнистые вещества (дерево, ткани и т.п.).

К зонам класса П-3 относят наружные склады, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки выше 61⁰ С или твердые горючие вещества (например, склады минеральных масел, угля, торфа и т.п.).

Ожидаемое в течение года число поражений молнией строений, не оборудованных молниезащитой, определяется по формуле

N = [(L + 6 h_x) (B + 6 h_x)] n ×10^-6,

где L и B – соответственно длина и ширина строения, имеющего в плане пря­моугольную форму, м;

h_x – наибольшая высота строения, м;

n – среднегодовое число ударов молний в 1 км² земной поверхности в районе расположения здания, зависит от интенсивности грозовой деятельности (Н = 60-80 ч/год), n = 6 для Новосибирской области.

Для дымовых труб котельных, водонапорных и силосных башен, мачт, деревьев, занимающих незначительную территорию, ожидаемое число поражений обуславливается их высотой:

N = 9 π h ² n 10^-6

Огнестойкость зданий и сооружений оценивается по возгораемости материалов конструкций и пределу огнестойкости в часах. К I-й и 2-й степени огнестойкости относятся сооружения, у которых выполнены из несгораемого материала несущие стены, колонны, стены лестничных клеток с пределом огнестойкости 2 ч и более, плиты, настилы и другие несущие конст-

Таблица 13

Объекты и требуемая молниезащита

(извлечение из РД 34.21.122-87)

№ п/п	Здания и сооружения	Местопо­ложение	Типы зон защиты	Категория защиты
	Здания и сооружения, помещения которых по ПУЭ относятся к зонам классов В-1, В-2	На всей территории страны	А
	Наружные установки, создающие согласно ПУЭ зону класса В-1г	То же	Б
	Здания и сооружения, помещения которых по ПУЭ имеют зоны классов П-1, П-2, П-2а	При продолжительности гроз 20 ч в год и более	Для сооружений 1-й и 2-й ст. огнестойкости при 0,1<N≤2 и для 3-5-й ст. огнестойкости при 0,02<N≤2- зона Б, при N>2 – зона А
	Сельские небольшие стро­ения 3-5 степени огнестойкости, помещения которых по ПУЭ относятся к зонам классов П-1, П-2, П-2а	При продолжительности гроз 20 ч в год и более при N<0.02		(упрощенно)
	Наружные установки и склады, создающие по ПУЭ зону класса П-3	При продолжительности гроз 20 ч в год и более	При 0,1<N≤2 – зона Б, при N>2- зона А
	Сооружения 3,3а,3б,4,5 степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения с взрыво- и пожароопасными зонами	То же	То же
	Животноводческие и птицеводческие сооружения 3-5-й ст. огнестойкости: для КРС и свиней на 100 голов и более, овец на 500, птицы на 1000, лошадей на 40 и более	При продолжительности гроз 40 ч в год и более	Б
	Общественные здания 3-5-й степеней огнестойкости след. назначения: дошкольные учреждения, школы, учреждения здравоохранения и отдыха	При продолжительности гроз 20 ч в год и более	Б

 

рукции перекрытий и покрытий, внутренние перегородки с пределом огнестойкости 0,25 ч и выше. Все остальные сооружения, в которых применяются сгораемые, несгораемые и трудно сгораемые конструкции с пределом огнестойкости 0,25-0,5 ч, относятся к 3,4,5 степеням огнестойкости.

В сельскохозяйственном производстве почти все объекты защищают по третьей категории и молниеотводы размещают на крыше объектов. По 1-й и 2-й категориям защищают взрывоопасные производства, склады горюче-смазочных материалов (класс В-1г), склады газовых баллонов, газогенераторные. Молниеотводы для них устанавливают как на самих объектах, так и изолированно.

 

Порядок расчета молниезащиты

1. Выяснить грозовую активность в районе расположения объекта Н ч/год.

2. Установить категорию и зону молниезащиты по таблице.

3. Выбрать тип молниеотвода в соответствии с категорией защиты и учетом возможности размещения молниеотвода, конструктивных и экономических соображений.

4. Рассчитать требуемую высоту молниеотвода.

5. Параметры зоны защиты занести в таблицу.

 

Расчет одиночного стержневого молниеотвода

Зона защиты стержневого молниеотвода показана на рис.5. При известных значениях защищаемого объекта h_x и r_x высота стержневого молниеотвода определяется При защите зоной А

, м

Параметры зоны защиты А имеют следующие размеры:

h _o = 0,85 h, r _o = 1,1 h - 0.002 h ²;

r_x = (1,1 – 0,002 h) (h - h_x / 0,85)

При защите зоной Б

h = (r_x + 1,63 h_x) / 1,5, м

Параметры зоны Б имеют следующие размеры:

h _o = 0,92 h; r_o = 1,5 h; r_x = 1,5(h - h_x / 0,92)

 

Рис.5. Схема зон защиты одностержневого молниеотвода:

1 – молниеприемник; 2 – столб; 3 – заземлитель; 4 – проводник

 

 

Расчет одиночного тросового молниеотвода.

Зона защиты тросового молниеотвода дана на рис.6. Сечение троса принимается в пределах 35-50 мм². При расстоянии между опорами а ≤ 120 м провисание троса составляет 2 м.

H = h_опоры – 2, м.

Рис.6. Схема зон защиты тросового молниеотвода

 

При защите зоной Б высоту крепления троса при известных r_x и h_x определяют по формуле

h = (r_x + 1.85 h_x) / 1.7 м

Параметры зоны защиты Б тросового молниеотвода имеют следующие размеры:

h_o= 0,92 h; r_o = 1,7 h; r_x = 1,7 (h - h_x / 0,92)

При защите зоной А высота крепления троса при известных r_x и h_x определится из выражения:

r_x = (1,35 – 0,0025 h)(h - h_x / 0,85)

Параметры зоны защиты А определяются

h_o = 0,85 h;

r_o = (1,35 h – 0,0025 h ²).

 

Библиографический список

1. Бугаевский В.В. Практикум по охране труда / В.В. Бугаевский, Е.П. Ерамеевский и др. - М.: Агропромиздат,1987.

2. Зотов Б.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве / Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов. - М.: Колос,2000 - 424с.

3. Канареев Ф.М. Охрана труда / Ф.М. Канареев, В.В. Бугаевский. – М.: Агропромиздат, 1988 – 351 с.

4. Кукин П.П. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда / П.П. Кукин, В.Л. Лапин. – М.: Высшая школа, 1999. – 316 с.

5. Шкрабак В.С. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве / В.С. Шкрабак, А.В. Луковников, А.К. Тургиев. - М.: Колос,2002 - 512с.

6. Аттестация рабочих мест по условиям труда. Учебное пособие/ Коллектив авторов. Серия: Охрана труда – М., 2005. – 368 с.

7. Пискарев В.И. Практикум по безопасности жизнедеятельности: Учебное пособие.- Воронеж: ВГАУ, 2003. – 204 с.

8. Пискарев В.И. Практикум по безопасности жизнедеятельности: Учебное пособие.- Воронеж: ВГАУ, 2001. – 288 с.

9. Канарев Ф.М. Охрана труда/ Ф.М. Канарев, М.А. Пережегин, Г.Н. Гряник; м.6 Колос, 1982.-351 с.

10. Беляков Г.И. Практикум по охране труда. – М.: Колос, 1999.- 192 с.

11. Луковников А.В. Практикум по охране труда/ А.В. Луковников, Н.Д. Григорьев, В.Г. Вергазов.- М.: Агропромиздат, 1988 – 159 с.

12. Луковников А.В. Охрана труда6 Учебник для вузов/ А.В. Луковников, В.С. Шкрабак.- М.: Агропромиздат. 1991.- 319 с.

13. Горбунов В.В. Токсичность двигателей внутреннего сгорания./В.В. Горбунов, Н.Н. Патрахальцев.- М.: Изд-во РУДН, 1998. 214 с.

14. Шкрабак В.С. Охрана труда/ В.С. Шкрабак, Г.К. Казлаускас.- М.: Агропромиздат, 1989.- 480 с.

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: