Расчет освещения, отопления и вентиляции

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.П. ОГАРЕВА»

Институт механики и энергетики

Кафедра БЖД

Контрольные работы по БЖД

Расчет освещения

Расчет отопления

Расчет вентиляции

Выполнил студент 401 гр

Толайкин Ю.М.

Проверил к.т.н ,доцент Тимонин С.Б

Саранск 2014



1. Расчет искусственной освещенности

Расчет рабочего искусственного освещения светильниками с лампами накаливания

Вариант 5- автогаражи с профилакториями на 10 автомашин

Количество машин на стоянке:

Теплой 3

Холодной 7

Количество работающих постов 1

Количество постов мойки 1

В том числе на открытой

Площадке 1

Полезная площадь 407 м²

Строительный оббьем 2307 м³

Количество работающих человек 16

В процессе работы автогорожа в нем могут находится взрывоопасные предметыи, смеси На основе соответствующих санитарных (СНиП 23-05-95), противопожарных требований, правил устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливаем класс пожароопасности П-II. По степени поражения электрическим током выбираем категорию без повышенной опасности

По условиям внутренней среды и характеристике зрительной работы выбрать типы светильников и применяемых ламп марку провода и способ прокладки.: тип светильника Ум люминисцентные лампы , марка провода АПР в каналах строительных

Зная разряд зрительной работы 5б по наименьшим размерам объекта1-5 Контраст объекта различения с фоном малый,и Характеристика фона средней. Назначаем общюю систему освещения и определяем из таблицы1 приложения1 минимальную освещенность

Выбираем из таблицы 6 приложения 1 значение коэффициента запаса Кз, характеризующего запыленность и задымлен-ность помещения.

По выбранному типу светильника из таблицы 16 приложения 1 определить наивыгоднейшее отношение расстояния между светильниками L_СВ к высоте подвески светильника h_СВ а из принятого отношения определить расстояние между светильниками, м

где -- наивыгоднейшее отношение -- высота подвески светильника,= 1,5

мм

Определяем расстояние L₁ от стены до первого ряда светильников., при отсутствии таких рабочих мест=0,5*4,5=2,25 м

Определяем расстояние между крайними рядами светильников по ширине помещения, м,

где

b -- ширина помещения, м.b=10v

Определяем число рядов светильников, которые можно расположить между крайними рядами по ширине помещения,

Принимаем 1

Определяем общее число рядов светильников по ширине

Определяем расстояние между крайними рядами светильников по длине помещения, м,

где

а -- длина помещения, м. а=40м

Определяемобщее число рядов светильников по длине

где -- число рядов светильников, которое можно расположитьмежду крайними рядами по длине.

Определяем общее число устанавливаемых в помещении светильников

Определяем показатель формы помещения

Исходя из типа светильника и коэффициентов отражения стен и потолка (см. табл. 8 приложения 1), из таблицы 17 приложения 1 определить значение коэффициента использования светового потока =27

Из таблицы 18 приложения 1 определяем значение коэффициента неравномерности освещенности Z=1,5

Определить расчетный световой поток одной лампы, лм,

где Е_н -- нормативная освещенность, лк; К_З -- коэффициент запаса; S_n -- площадь освещаемого помещения, м ; n_СВ - общее расчетное число светильников.

По световому потоку одной лампы накаливания (ГОСТ 2239--70) при соответствующем напряжении определить мощность одной лампы Р_Л (табл. 19 приложения 1). Р_Л =30Вm

Определяем действительную освещенность, лк,

=

где F_n -- световой поток принятойлампы, лм).

Определяем суммарную потребляемую мощность на общее освещение, Вт,

Р=30*27=810Вт

2. Расчет отопления

Расчет водяного (парового) отопления

Вариант 5- автогаражи с профилакториями на 10 автомашин

Количество машин на стоянке:

Теплой 3

Холодной 7

Количество работающих постов 1

Количество постов мойки 1

В том числе на открытой

Площадке 1

Полезная площадь 407 м²

Строительный оббьем 2307 м³

Количество работающих человек 16

Помещение 16 - вулканизационный участок

Так как на участке вулканизации технологические процессы не сопровождаются выделениями пыли ,то рекомендуется водяное и паровое высокогои низкого давления с ребристыми трубами , радиаторами, конвекторами.

Выполняем расчет этой системы.

Определяем теплопотери, кВт, через наружные ограждения зданий можно определить с использованием укрупненного показателя --удельной характеристики:

кВт

где

q₀ -- удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м^3.К); V_н -- наружный объем здания или его отапливаемой части, м³; t_в -- расчетная температура воздуха в помещении; t_н -- расчетная температура наружного воздуха; а -- поправочный коэффициент, учитывающий влияние на удельную тепловую характеристику местных климатических условий;

кВт

Определяем добавочные теплопотери на инфильтрацию воздуха через притворы фрамуг окон, дверей и ворот в производственных сельскохозяйственных помещениях, кВт,

Определяем оличество теплоты, кВт, теряемое на нагрев наружного воздуха, подаваемого системами вентиляции,

кВт

где -- удельный расход теплоты на нагрев 1 м³ воздуха (вентиляционная характеристика), Вт/(м³К); t_н -- расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования вентиляции.

Определяем потери теплоты от поглощения вводимыми в помещение материалами и оборудованием, кВт,

кВт

где К_м -- массовая теплоемкость материалов и оборудования, кДж/(м³ К) (для железа К_м = 0,48); G-- масса ввозимых в помещения материалов или оборудования, кг; t_нм - температура ввозимых в помещение материалов или оборудования, °С (для металлов t_нм =t_H;); ф -- время нагрева материалов или оборудования до температуры помещения, ч.

Определяем количество теплоты на технологические нужды определяется через расход горячей воды или пара, кВт:

где Q -- расход воды или пара, кг/ч; i -- теплосодержание воды или пара, кДж/кг (табл. 34 приложения 1); i_в - теплосодержание возвращаемого в котел конденсата, кДж/кг (см. табл. 34 приложения 1); Р-- количество возвращаемого конденсата, % (при полном возврате конденсата Р=70 %, при отсутствии конденсата в системе отопления Р=0 %).

В ремонтных предприятиях количество теплоты для технологических и коммунально-бытовых нужд согласно скорректированным данным типовых проектов можно принять равным 168...182 Вт на одного работающего.

В помещениях имеют место и выделения теплоты, источником которой чаще всего является технологическое оборудование.

Определяем тепловыделения от механического оборудования, приводимого в действие электродвигателями, кВт,

где

N-- номинальная мощность электродвигателя, кВт; К₃ = 0,5. ..0,9 -- коэффициент загрузки электродвигателя; К₀ = 0,5...1 -- коэффициент одновременности работы оборудования; К_Т = 0,1..1 --коэффициент, учитывающий долю энергии, переходящую в теплоту (для насосов и вентиляторов К_Т = 0,1...0,3; для металлорежущих станков К_Т = 1).

Определяем теплопоступления от электродвигателей, кВт,

где-- КПД электродвигателя, определяется по каталогу (з = 0,75...0,92).

Определяем количество теплоты от источников искусственного освещения определяют по суммарной мощности светильников, кВт:

где N_ос -- суммарная мощность установленных в помещении светильников, кВт; з₀ = 0,92...0,97 -- коэффициент перехода электрической энергии в тепловую; в случае нахождения осветительной арматуры ламп вне помещений (за остеклением и т.п.) принимается для люминесцентных ламп з₀=0,45, для ламп накаливания з₀ = 0,15.

Определяем теплопоступления от нагретых поверхностей оборудования, трубопроводов, кВт,

где - суммарная площадь нагретых поверхностей, м ; а; -- коэффициент теплопередачи 1-й поверхности, Вт/(м²К); для вертикальных поверхностей при (t_ИП - t_В) < 5 °С а = 3,8…4,1 Вт/(м^2.К), при (t_ИП - t_В) > 5 °С а = 5,2...7,5 Вт/(м^2.К); t_ИПi -- температура нагрева i-й поверхности.

Определяем количество теплоты, выделяемой людьми, зависит от тяжести выполняемой ими работы и температуры в помещении, кВт:

где п -- численность работающих в помещении; g_Я -- явное количество теплоты, выделяемой одним человеком.

Определяем тепловаю мощность отопительной системы, кВт,

7,5+5,52+19,1+15,33+0-0,72-0,12-1,5-0,9-1,4=42,81 кВт

Тепловая мощность, кВт, котельной установки Р_к принимается на 10... 15 % больше EQ с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и теплопотерь в сетях:

кВт

Принимаем тепловую мощность котельной установки

По полученному значению подбираем тип и марку котла. Принимаем котел КЧМ-2 с тепловой мощностью 19,8-52,3

Определяем общую площадь поверхности нагревательных приборов,

где К-- коэффициент теплопередачи стенками нагревательных приборов в воздухе, Вт/(м-К); t_Г -- температура воды или пара на входе в нагревательный прибор (для водяных радиаторов низкого давления t_Г = 85...95 °С, высокого давления t_Г =120...125 ⁰С, для паровых радиаторов t_Г = 110...115 °С); t_к -- температура воды или пара на выходе из нагревательного прибора (для водяных радиаторов низкого давления t_к = 65...75 °С, для водяных и паровых радиаторов высокого давления t_к = 95 °С).

По известной площади IF определяем требуемое количество нагревательных приборов

n=

где f - площадь поверхности одного нагревательного прибора, м²

. Определяем потребность в топливе, кг, на отопительный период года ориентировочно подсчитывают по формуле

где g_y -- годовой расход условного топлива, затрачиваемого на повышение температуры на 1 ⁰С 1 м воздуха отапливаемого помещения, кг/(м °С); см. далее.

К_П -- объем помещения, м³; К_ЗН = 1,1... 1,2 -- коэффициент запаса на неучтенные расходы теплоты.

Объем здания, м3	Годовой расход условного топлива, кг/(м °С)
До 1000 1000...5000 5000... 10000 10000...20000	0,32 0,24 0,21 0,200

3. Расчет вентиляции

Общие принципы проектирования и расчета вентиляции

Для проектирования и расчета вентиляции производственных помещений необходимы следующие данные: наименование цеха и его размеры, количество рабочих мест и их назначение, численность работающих, характер и категория работ по их тяжести, перечень и размещение оборудования, машин, время работы, места выделения загрязнений (газов, паров, пыли, аэрозолей), характеристика теплоизлучения нагретых тел, значения предельно допустимых концентраций вредных веществ (по СН 245--71), характеристика веществ по пожаро- и взрывоопасности. освещение лампа отопление вентиляция

Располагая указанными данными, приступают к проектированию вентиляции, которая может быть естественной или механической.

Механическая вентиляция по принципу действия может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточную вентиляцию применяют в производственных помещениях со значительными тепловыделениями при малой концентрации вредных веществ или для усиления воздушного подпора в помещениях с локальным выделением вредных веществ при наличии систем местной вытяжной вентиляции с целью предотвращения распространения этих веществ по всему объему помещения.

Вытяжную вентиляцию применяют для активного удаления воздуха, равномерно загрязненного по всему объему помещения, при малых концентрациях вредных веществ и небольшой кратности воздухообмена.

Приточно-вытяжную вентиляцию применяют в помещениях со значительным выделением вредных веществ, в которых необходимо обеспечить особо надежный воздухообмен с повышенной кратностью.

В тех случаях, когда возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны опасных токсических и взрывоопасных веществ, требуется спроектировать аварийную вентиляцию.

При отсутствии в ведомственных документах указаний о воздухообмене аварийной вентиляции следует предусматривать, чтобы она с совместно действующей вентиляцией другого назначения (чаще всего рабочей) обеспечивала при необходимости воздухообмен не менее 8 раз в час по внутреннему объему помещения.

Аварийная вентиляция должна быть, как правило, вытяжной и удалять воздух наружу. Выпускные устройства аварийной вентиляции не следует располагать в местах постоянного пребывания людей и размещения воздухозаборных устройств систем вентиляции и кондиционирования.

Естественная вентиляция может осуществляться посредством аэрации или устройства вытяжных каналов и шахт.

Аэрацию нужно применять для вентиляции производственных помещений большого объема, в которых устройство и применение механической вентиляции в целом для всего помещения потребуют больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Естественная вентиляция путем устройства специальных вытяжных каналов или шахт рекомендуется для помещений небольших объемов при кратности воздухообмена не более 3. Для повышения эффективности работы такой вентиляции применяют дефлекторы, которые монтируют на верхнем конце наружной части вытяжных вентиляционных каналов. Такую систему вентиляции следует применять в помещениях, где имеются выделения вредных веществ в незначительных количествах (хранилища, помещения для хранения минеральных удобрений, помещения кормоцехов, нефтехранилища, животноводческие помещения).

Выброс воздуха в атмосферу под действием теплового и ветрового напоров следует предусматривать через открывающиеся проемы окон и фонарей, дефлекторы или шахты, обеспечивающие устойчивую вытяжку независимо от направления и силы ветра, исключая случаи, для которых технико-экономическими расчетами обосновано применение вытяжки воздуха системами с механическим побуждением.

Шахты и дефлекторы при необходимости надлежит проектировать с регулирующими клапанами, имеющими привод, обеспечивающий управление из рабочей зоны.

Управление фрамугами должно быть механизировано и легко осуществляться изнутри и снаружи помещений.

При проектировании вытяжной механической вентиляции следует учитывать плотность удаляемых паров и газов. Причем, если она меньше плотности воздуха, воздухоприемники располагают в верхней части помещений, а если больше -- в их нижней части.

Приточная механическая вентиляция чаще всего предназначается для компенсации расхода воздуха по общеобменной вытяжной и местной вытяжной системам.

Местную вытяжную вентиляцию устраивают в местах значительного выделения газов, паров, пылей, аэрозолей. Такой вентиляцией предотвращается попадание опасных и вредных веществ в воздух производственных помещений.

Местную вытяжную вентиляцию следует применять на газоэлектросварочных постах, металлорежущих и заточных станках, в кузнечных цехах, гальванических установках, загрязненных отделениях, аккумуляторных цехах, на постах технического обслуживания, в помещениях у мест пуска автомобилей и тракторов.

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение с требуемыми параметрами воздушной среды в рабочей или обслуживаемой зоне, следует рассчитывать на основании количества теплоты, влаги и вредных веществ, поступающих в помещения, с учетом неравномерности их распределения по площади помещений, принимая во внимание удаление воздуха из рабочей или обслуживаемой зоны местными отсосами от оборудования и общеобменной вентиляцией. Расчет следует проводить по соответствующим формулам. Расчет необходимого воздухообмена для производственных помещений по табличным значениям коэффициента кратности не допускается.

Порядок укрупненного расчета механической вентиляции

В процессе работы горожа ,так как присгорании топлива образуются выхлопные газы , происходит выделение вредных веществ и избытка тепла в рабочие места. На основе соответствующих санитарных(СН 245-71), строительных(СНиП23-05-95)устанавливаем класс пожароопасности,П1.Так как работа в автогоражах в вытяжках ,поусловию хорактеризуется выделением излишней теплоты изл =2000 Дж/ч

Принимаем для общеобменной системы вентиляции приточно- вытяжную с механическим побуждение и подогревом поступающего воздуха . Для притока и подогрева воздуха зимой применяется приточная система . Она состоит из вентиляционно- отопительного агрегата с водяным колорифером и центробежным вентилятором и отходящих от агрегата приточных воздуховодов для равномерного распределения свежегоподогретого воздуха . Воздуховоды расположены в верхней зоне и подают воздух сверху в низ . Из верхней зоны водух удаляется четырьмя вытяжными шахтами.

Определить объем воздуха, который необходимо подать в помещение с целью уменьшения количества вредных веществ до ПДК, устранения избыточной теплоты, а также объем, который необходимо удалить за 1 ч, м³/ч:

для разбавления концентрации вредных веществ (пыли, газа, пара, аэрозоля) до ПДК

где G -- количество вредных веществ выделяемых в помещении, мг/ч; g_ПР -- предельно допустимая концентрация вредных веществ, мг/м ; grip -- концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м³;

для оксид углерода

L=

Сернистый газ

L=

Так как серная кислота и соляная кислота являются веществами однонаправленного действия,то вычисляем общий требуемый воздухообмен

Вычисляем оббьем воздуха который необходимо подать в помещение с целью уменьшения количества свинца и аэрозолей до ПДК

L=

для удаления избыточной теплоты

где Q_изг - суммарное количество избыточной теплоты, кДж/ч; с --удельная теплоемкость сухого воздуха, равная 0,99 кДж/(кг^.К); с_вн -- плотность приточного воздуха, кг/м³; Т_вв =291К-- температура воздуха в помещении, К; Т_вн.р =294,6к-- расчетная температура наружного воздуха, К.

Определяем тепловыделения от людей

Теплопоступление от людей зависит от интенсивности выполняемой работы и параметров окружающего воздуха помещения . Теплый период,холодный период : где поступление явного тепла от одного человека

-поступление полного тепла от одного человека, п - количество работающих в цехе . Теплопоступление от освещения .Где Е-300лк- освещенность ,F- площадь помещения

Плотность воздуха Р=1,19 кг/м³

L= м²/ч

Рассчитать объем воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией (вытяжной зонд, вытяжная панель), м³/ч,

L_мест=3600*0,04*0,7*1,3=131), м³/ч

где F-- площадь рабочего проема местного отсоса, м²; н_ОПТ -- оптимальная скорость отсоса выделяемых вредных веществ, м/с ; К₃ -- коэффициент запаса, учитывающий износ оборудования; К₃ = 1,3.

Определим общее количество воздуха, удаляемого системами местной вентиляции, м /ч,

L_{мест общ}=9*131=1179 м³/ч

Определим общее количество воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и местными отсосами, м³/ч,

L_уд=468,9+1179=1647,9 м³/ч

Определить общее количество приточного воздуха, м³/ч,

L_пр=L_уд=1647 м³/ч

Рассчитать гидравлическую сеть отдельно для приточной и вытяжной вентиляции. На отдельном участке сопротивление, Па,

где р -- плотность воздуха, кг/м³ (см. n.5.2.4); н --скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с, см. ниже:

л- коэффициент сопротивления движению воздуха в участке воздуховода (для металлических труб л = 0,02, для труб из полиэтилена л = 0,01); l -- длина участка, м; d -- диаметр воздуховода, м, ; L - производительность вентиляции, м³/ч; - коэффициент местных потерь напора

По необходимой производительности и полному расчетному давлению выбираем вентиляторы для общеобменной и местной систем вентиляции. Устанавливаем тип, номер и технические характеристики вентиляторов, а также их исполнения.: принимаем центробежный вентилятор N3.

Частота вращения вентилятора, мин^-1,

Определить мощность электродвигателей для местной

вытяжной и общеобменной вентиляции, кВт,

Р=

где L -- требуемая производительность вентилятора, м/ч; Н--давление, создаваемое вентилятором, Па (численно равно Н₀); з_В -- КПД вентилятора; ); з_П -- КПД передачи (колесо вентилятора на валу электродвигателя -- з_П = 1,0, соединительная муфта -- з_П= 0,98, клиноре-менная передача -- з_П = 0,95, плоскоременная передача -- з_П = 0,90).

5.3.17. Определить установленную мощность и тип электродвигателей для вытяжной, приточной и местной

систем вентиляции, кВт,

,

где К--коэффициент запаса мощности

Определить площадь открываемых фрамуг (при отсутствии приточной системы),

где- требуемый объем подачи воздуха, м /ч; н_pc -- расчетная скорость в проеме фрамуги (v_pc = 1,0 м/с).

При необходимости выбрать способ очистки удаляемого воздуха, установить устройства для защиты от статического электричества, снижения шума и вибрации.



Список использованных источников

1-Приложение -БЖД- учебный материал для студентов

2- Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве. Учебник. М.И . Юдин, Н.И. Стукопин. Под редакцией профессора М.И . Юдина. КГАУ, 2007

Размещено на Allbest.ru

...