Разработка системы отопления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Энерговооруженность общества - основа его научно-технического прогресса, база развития производительных сил. Её соответствие общественным потребностям - важнейший фактор экономического роста. Развивающееся мировое хозяйство требует постоянного наращивания энерговооруженности производства. Она должна быть надежна и с расчетом на отдаленную перспективу. В отличие от ископаемых топлив нетрадиционные формы энергии не ограничены геологически-накопленными запасами. Это означает, что их использование и потребление не ведет к неизбежному исчерпанию запасов.

Основной фактор при оценке целесообразности использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии - стоимость производимой энергии в сравнении со стоимостью энергии, получаемой при использовании традиционных источников. Особое значение приобретают нетрадиционные источники для удовлетворения локальных потребителей энергии. Потенциал нетрадиционных источников энергии достаточно высок, и они вполне могут с успехом заместить значительную часть традиционных энергоресурсов в мировом энергетическом балансе. Кроме того, серьезным преимуществом, новых технологий жизнеобеспечения, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии, является не только их энергетическая эффективность, но и их экологическая «чистота».

Сегодня в мире до недопустимых пределов загрязнены воздух, земля и зеленые насаждения. Во многих городах эксплуатируются низкоэффективные котельные с высоким выбросом загрязняющих веществ в атмосферу. Существующие инженерные сети, как правило, находятся не в очень хорошем состоянии.

Решение этих проблем, традиционным способом сопряжено со значительными вложениями из городского бюджета, а иногда просто невозможно, в связи с экологическими и техническими последствиями производства работ по прокладке или реконструкции инженерных сетей.

В последнее время многочисленные исследования показывают, что в прошлом наибольшая доля энергии, используемая для промышленных целей, приходилась на нефть и газ, а их потребление увеличивалось каждые 15-20 лет. Если такая скорость сохранится, то в ближайшие 20-30 лет первоначальные запасы исчерпаются на 88%.

Понятно, что эту ситуацию нужно исправлять, и возможными путем ее исправления является разработка и широкое внедрение новых энергетических технологий, использующих нетрадиционные источники энергии и, в первую очередь, технологий, базирующихся на утилизации низкопотенциального тепла. Тепло удаляемого из помещений вентиляционного воздуха является значительным источником низкопотенциального тепла.

В последние годы в России и за рубежом разрабатываются способы использования низкопотенциального тепла для нагрева приточного воздуха и отопления помещений. Исследования говорят о высокой экономической эффективности использования тепла вентиляционных выбросов. Применение в системах приточно-вытяжной вентиляции утилизаторов тепла позволит почти вдвое сократить расходы топлива на отопление и вентиляцию, используя 50-70% тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Одним из путей достижения таких результатов является широкомасштабное внедрение рекуперационных систем.

Слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», что означает обратное получение или возвращение. В нашем случае это теплообменник, зимой, возвращающий тепловую энергию, утекающую из помещения с удаляемым воздухом, а летом, препятствующий проникновению жары с приточным воздухом.

Возросшие в последнее время требования к инженерным системам вновь возводимых зданий, в том числе к системам приточно-вытяжной вентиляции диктуют минимизацию энергопотребления для данных систем. Пережитком уходящего века можно считать механическая вытяжку и естественный приток, такой метод малозатратен и на этапе строительства позволял сэкономить на вкладываемых средствах, но вытяжная вентиляция создает в помещениях разряжение и через щели, разные неплотности, воздух с улицы проникает в помещения, который необходимо догреть или охладить (при кондиционировании летом). В зимний период требуется догревать морозный воздух до значения необходимой температуры, а отопительный период на большинстве территории нашей страны, как известно составляет 2\3 года, поэтому с устаревшей схемой вентиляции эксплуатационные затраты на нагрев притока колоссальны. В южных регионах аналогично выглядят затраты на использование охлаждающих кондиционеров. Потери тепла (или холода) при вентиляции составляют наибольшую часть!

Принципиальная схема рекуператора довольно проста и представляет собой двустенный теплообменник, в котором, не перемешиваясь, встречаются два потока воздуха - вытяжной и приточный. Из-за разности температур воздушных потоков они обмениваются между собой тепловой энергией, то есть холодный воздух нагревается, а теплый охлаждается.

Кроме того, при охлаждении теплого воздуха из него удаляется влага вследствие конденсации ее на стенках теплообменника. Рекуперационные системы являются экологически чистыми, универсальными, за счёт использования воздуха, как источника тепла, экономически эффективными и удобными в эксплуатации.

1. Выбор системы отопления производственного помещения

1.1 Назначение данного объекта, здания или помещения

Назначение данного объекта, здания или помещения - это существенное основание для создания определённого температурного уровня. В каждом конкретном случае необходим обусловленный режим температуры. Существуют закреплённые законодательно нормативы и требования для различных помещений, комфорт работы в которых определяется тем, для какого типа производственных действий предназначена данная площадь. Согласно технормативов, действующих на территории нашей страны, в зависимости от уровня интенсивности работы людей в помещении различают следующие категории климатических требований (Рис. 1.2):

· Ia - работники в течении трудового дня (смены) не испытают значительных физических нагрузок, в основном находятся в положении сидя (офисы, участки точно сборки, швейные цеха), оптимальная температура 20-22⁰С.

· Iб - трудящиеся в процессе работы переносят некоторое физическое напряжение, находятся в положении стоя и передвигаются на небольшие расстояния (деятельность у конвейера, контроль за работой приборов), системы отопления производственных помещений должны поддерживать в них необходимую температуру от 21 до 23⁰С.

· IIа - работники заняты деятельностью, связанной с сменой положений сидя и стоя, перемещением по объекту с переносом предметов небольшого веса (цеха сборки, прядильно-ткацкое производство, склады мелкой продукции), в таких помещениях требуется температура от 19 до 21⁰С.

· IIб - работники данного производства находятся в постоянном движении, переносят грузы до 10 кг, испытывают напряжение средней тяжести и значительной активности (работы со сварочным, кузнечным, литейным, прокатным оборудованием, склады механических деталей, объекты автосервиса), температура при этом оптимальна в пределах от 17 до 19⁰С.

· III - работники данного производства за время смены испытывают значительные физические нагрузки, с постоянным движением, переносом тяжести (более 10 кг), температурный режим в цеху при этом должен соблюдаться на уровне 16-18⁰С.

Таблица категории климатических требований

1.2 Форма собственности объекта исследования

Вторым фактором при определении потребности в типе и мощности отопления производственных помещений и предприятий является то, находится ли данный объект в полной собственности владельца производства. либо фирма (компания, арендует данную площадь. В данном случае будут иметь важное значение размышления на тему. насколько целесообразно осуществлять монтаж сложной и дорогостоящей отопительной системы (например, размещение трубопровода под напольное покрытие, установка котла и оборудование помещения котельной, предназначенные для работы несколько десятков лет). В случае кратковременной аренды более приемлемым вариантом гложет быть использование такой системы обогрева, которую легко демонтировать по истечении необходимого срока.

Если данный объект находится в полной собственности хозяина предприятия, то гораздо разумнее установить надежную систему отопления! способную эффективно служить довольно длительный срок и окупить асе вложенные затраты, а также стоит просчитать наиболее экономный вариант процесса эксплуатации.

1.3 Загруженность помещения

Третьим фактором, который следует иметь в виду, является загруженность помещения оборудованием, приборами, офисной или цеховой мебелью и аппаратурой. Зачастую рабочая атмосфера предусматривает исключение различных помех в виде труб и радиаторов, величина помещения и обстановка в нем могут позволять использование, например, как можно более компактного отопления, такого как инфракрасное пленочное или стержневое, напольное или потолочное.

Условия объекта могут быть таковы, что даже при возможности подводки магистрального природного топлива газовое отопление монтировать невозможно из-за отсутствия отдельного помещения для котла.

1.4 Зонирование помещения

Следующий фактор, определяющий выбор оборудования обогрева - необходимость зонирования различных частей помещения либо отсутствие таковой. В случае потребности поддержания конкретной температуры только в определенных, производственных зонах, может оказаться целесообразным применение системы чиллер-фанкойл. Суть ее заключается в наличии чиллера (это и есть центральная холодильная машина) и локальных теплообменников (фанкойлов), а также системе труб с циркулирующим под действием насоса теплоносителем. Актуальной будет также система местной рекуперации воздуха.

Данная конструкция удобна тем, что подачу теплого воздуха можно осуществлять только на период рабочей смены и сокращать до минимума в нерабочее время.

1.5 Экономический расчёт

Еще один, пожалуй, самый важный фактор подбора - точный экономический расчет необходимой мощности, целесообразности использования дорогостоящего оборудования и прогнозирование эксплуатационных расходов.

Самым дешевым при установке можно считать автоматические масляные радиаторы, небольшие рекуперационные системы. А вот система с использованием котла для отопления (работающего на газовом, твердом или дизельном топливе.) и тепловые насосы являются на сегодняшний день недешевым «удовольствием».

Системы с котлом и трубно-радиаторной разводкой разумны в монтаже только для капитальных теплоизолированных сооружении с эксплуатацией их длительное время.

1.6 Основные характеристики исследуемого объекта

Немаловажным аспектом расчета является не только общая площадь помещения (цеха, клада, офиса), но и его объем, высота потолков. Если в учет брать только производственную площадь объекта, не обращая внимания на его внутреннюю высоту, то может сложиться такая ситуация, что при использовании любого конвекционного отопления нагретый воздух сразу же устремляется вверх.

Современные технологии позволяют эффективно использовать в таких просторных помещениях лучистое отопление, панельное, воздушное, напольное или потолочное, легкое в монтаже, выгодное в процессе эксплуатации, удобное и комфортное в работе.

2. Основные типы отопления предприятий и производственных помещений

отопление экономический производственный помещение

Основным показателем работоспособности системы отопления является возможность поддерживать комфортную температуру в помещениях. Существует огромное количество различных систем и установок, обеспечивающих теплом промышленные объекты больших размеров и небольшие производственные помещения.

Рассмотрим ряд основных установок, которые наиболее широко применяются для отопления:

2.1 Водяные системы отопления

Принцип функционирования водяного отопления достаточно прост. Конструкция представляет собой замкнутую систему, состоящую из нагревательного котла, трубопровода и радиаторов.

Котел разогревает теплоноситель, это может быть вода или раствор на основе одного из гликолей, который по трубам поступает в радиаторы, расположенные в отапливаемом помещении. Батареи нагреваются и отдают тепло в воздух, за счет чего нагревается уже само помещение. Остывший теплоноситель по трубам возвращается к котлу, где нагревается вновь и цикл повторяется. Происходит такой процесс, благодаря законам физики и термодинамики. Горячая вода имеет меньший объемный вес, чем холодная, поэтому она поднимается вверх, а охлажденная жидкость опускается вниз.

В производственных помещениях, с целью экономии поверхности нагревательных элементов и понижения затрат на систему отопления, температурные показатели могут достигать 130°С горячей воды, в то время как «обратка» будет иметь тот же температурный показатель - 70°С.

Немалую роль в работе централизованного отопления играет… погода. Чем выше наружная температура, тем меньшие тепловые потери идут в отапливаемых помещениях.

Соответственно, температуру подаваемой в центральную отопительную систему воды, также можно уменьшить. Так называемая, качественная регулировка стала очень большим преимуществом схем жидкостного отопления.

Среди преимуществ, которые предоставляет система водяного отопления, можно назвать следующие:

· Экономичность в расходах материалов.

· Достаточно высокий уровень теплоемкости. Ведь показатель теплоемкости воды превышает тот же показатель воздуха, нагретого до такой же температуры, в 4 тысячи раз.

· Комфортная температура.

Как и в любой системе отопления, стоит выделить несколько недостатков:

· Трудоемкость установки и эксплуатации в сравнении с другими системами.

· Необходимость постоянного контроля над работой генератора тепла.

· В случае долговременного отбытия - необходимость удаления воды. Ведь если воду с труб не спустить, то в случае низких температур она замерзнет, вследствие чего трубопровод лопнет. Кроме того, трубопровод с воздухом довольно быстро подвергается процессам коррозии.

· Установка водяного отопления возможна только во время строительства или капитального ремонта.

Мощность оборудования для водяного отопления выбирается исходя из площади отапливаемого помещения. В среднем, чтобы обустроить водяное отопление дома, подбирают котел с мощностью 1 кВт на 10 кв. метров при высоте стен не более 3 м. Так же стоит учесть и степень утепления жилища, размеры окон и наличие возможных дополнительных потребителей тепла.

2.2 Паровые системы отопления

В отличие от водяного или воздушного отопления, в паровых системах теплоносителем является водяной пар.

Особенностью парового отопления является комбинированная отдача тепла рабочим телом (паром), которое не только снижает свою температуру, но и конденсируется на внутренних стенках отопительных приборов. Удельная теплота парообразования (конденсации), которая выделяется при этом, составляет около 2300 кДж/кг, тогда как остывание пара на 50°C дает только 100 кДж/кг.

Источником тепла в системе парового отопления может служить отопительный паровой котёл, отбор пара из паровой турбины или редукционно-охладительная установка (РОУ), снижающая давление и температуру пара энергетических котлов до безопасных для потребителя параметров. Отопительными приборами являются радиаторы отопления, конвекторы, оребрённые или гладкие трубы. Образовавшийся в отопительных приборах конденсат возвращается к источнику тепла самотёком (в замкнутых системах) или подаётся насосом (в разомкнутых системах). Давление пара в системе может быть ниже атмосферного (т. н. вакуум-паровые системы) или выше атмосферного (до 6 атм.). Температура пара не должна превышать 130°С. Изменение температуры в помещениях производится регулированием расхода пара, а если это невозможно - периодическим прекращением подачи пара. В преддверии морозов иногда приходится заранее прогревать здание, чтобы использовать его тепловую инерцию.

В настоящее время паровое отопление может применяться как при централизованном, так и при автономном теплоснабжении в производственных помещениях, в лестничных клетках и вестибюлях, в тепловых пунктах и пешеходных переходах.

Преимуществами парового отопления являются:

· Небольшие размеры и меньшая стоимость отопительных приборов

· Малая инерционность и быстрый прогрев системы

· Отсутствие потерь тепла в теплообменниках.

Недостатками парового отопления являются:

· Высокая температура на поверхности отопительных приборов

· Невозможность плавного регулирования температуры помещений

· Шум при заполнении системы паром

· Сложности монтажа отводов к работающей системе.

· Пар постепенно разрушает трубы

· При случайном касании можно получить ожёг

2.3 Электрические системы отопления

Самый простой способ использования электричества для отопления помещения - это нагрев воды в электрических котлах отопления 220В. Эти агрегаты используются практически повсеместно, и очень часто их устанавливают в качестве замены отработавших свой срок твердотопливных печей или газовых обогревателей. Что касается принципа работы такого котла, то она практически ничем не отличается от системы работы газового отопления. Единственная отличительная черта этих двух систем заключается в том, что вода нагревается посредством электрических ТЭНов (электронагревателей), а не газа. При этом подача тепла во все помещения происходит аналогично, как при газовом отоплении - посредством теплоносителей.

К сожалению, еще никто не смог обмануть закон сохранения энергии, указывающий на то, что ни одна энергия не может вдруг появиться ниоткуда, а может лишь превращаться из одного вида в другой. В случае электрических отопительных котлов электрическая энергия трансформируется в тепловую.

Преимущества электрических систем отопления:

· Компактность - фактически незаметны в общей конструкции отопительной схемы.

· Плавность выхода на номинальную мощность.

· Безопасность в случае утечки воды из системы. В этой ситуации котел просто перестанет работать, при этом никакие опасные последствия не грозят.

Недостатки:

· Обязательная водоподготовка. Эффективная работа котла возможна лишь при удельном сопротивлении воды определенных значений.

· Нельзя использовать незамерзающую жидкость в качестве теплоносителя.

· Поддержание нормальной циркуляции воды. В случае ее снижения возможно закипание воды в котле, при увеличении сверх нормы - котел попросту не запустится.

· Необходимость в периодической замене электродов, поскольку они постепенно растворяются, что естественно отрицательно сказывается на эффективности работы котла.

2.4 Воздушные системы отопления

Воздушное отопление состоит из генератора тепла и закрытых трасс, по которым прогретые массы воздуха распространяются по производственным цехам, складам, бытовкам и другим помещениям. Естественно, что нагретый воздух подается под давлением. Его нагнетает вентилятор, который монтируется в схеме перед теплообменником. По отдельным магистралям воздух распределяется при помощи механических заслонок или автоматических распределительных механизмов.

Нередко системы отопления производственных помещений представлены в виде мобильных устройств. Все варианты воздушного отопления дополнительно решают задачу рециркуляции воздушных потоков. Это положительно влияет на общее санитарно-гигиеническое состояние помещений.

Воздушный способ отопления имеет неоспоримые достоинства:

· Коэффициент полезного действия достигает 93%. При организации отопления не требуется установка промежуточных обогревательных устройств.

· Отопительные системы данного вида могут быть полностью интегрированы с вентиляционными. Это позволяет постоянно поддерживать оптимальный микроклимат внутри производственных комплексов.

· Очень низкий уровень инерционности. Сразу после активации оборудования в комнате начинает подниматься температура воздуха.

· Высокая эффективность положительно влияет на экономические показатели производства и снижение себестоимости продукции.

· Воздушный обогрев показывает более высокий уровень КПД по сравнению с той же водной отопительной системой.

К недостаткам воздушных систем отопления можно отнести следующее:

· Воздуховоды надо куда-то прятать, жертвуя для этого высотой потолков.

· Относительно высокая стоимость для небольших домов. Если ваш дом менее 80 кв. м. то установить в нем воздушное отопление может быть даже немного более дорого, чем водяное отопление. Но с увеличением площади дома этот минус становится все меньше и даже переходит в плюс. Для домов с площадью более 250 кв. м. воздушное отопление обойдется уже дешевле водяного. И чем больше площадь дома, тем выгоднее использовать в нем воздушное отопление.

· У воздуха как теплоносителя более низкая теплоотдача, чем у воды, поэтому и объем необходимого теплого воздуха, который надо поддать в помещения, выше. Однако прокачать воздух проще, чем воду, поэтому этот минус достаточно незначительный.

3. Основные характеристики объекта исследования

Объектом исследования был выбран производственный цех деревообработки ЗАО «Свобода» (Рис. 3.1).

Компания ЗАО «СВОБОДА» находится по адресу: г. Рыбинск, ул. Поселковая, д. 4. Основным видом деятельности является: «Производство и розничная торговля мебелью».

Цех, который был выбран для исследования, занимается заготовкой и обработкой уже готового материала из древесины. В помещении расположено оборудование, позволяющее безопасно и качественно производить обработку необходимого материала (Фото.).

Рис. 3.1. План-схема цеха

Основные характеристики объекта:

· Длина производственного помещения цеха - 60 м.

· Ширина производственного помещения цеха - 12 м.

· Высота потолков - 6 м.

Более детальные данные по производственному цеху сведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Наименование	Коэф. Сопротив. Теплопередаче, R	Площадь поверхности, кв. м	Материал	Толщина м
1. Стены	0.81	828	Кирпич - силикатный	0.4
2. Пол	1.3	720	Бетон на кам. Щебне	0.2
3. Крыша	1.7	720	Бетон	0.1
4. Окна	1.15	25	Стекло
				0.004
5. Двери	0.2	36	Плотное дерево	0.05

Характеристики отопительной системы цеха:

· Производственные площади цеха отапливаются от приточных систем + теплота, выделяемая от оборудования.

· Отопительные приборы водяной системы расположены в бытовых помещениях и в цехе (по периметру цеха - система регистров и запорно - регулированной аппаратуры).

Примечание:

Всё тепло, произведённое приточными системами - выбрасывается вытяжными системами (фото 4.) в атмосферу. Целесообразна установка рекуперационных систем.

Фото 1. Вид на производственный цех изнутри



Фото 2. Вид на производственный цех изнутри

Фото 3. Вид на одну из систем вытяжной вентиляции цеха

Фото 4. Установки вытяжной вентиляции цеха

4. Расчётная часть

Исходя из темы дипломной работы, особое внимание хотелось бы уделить именно рекуперационным системам воздушного отопления, ведь именно такой способ отопления для выбранного объекта считается самым эффективным и удобным.

Предварительный расчет системы воздушного отопления производственного помещения необходим во-первых, для подбора оптимальной мощности отопительного оборудования, а во-вторых, для того, чтобы в необходимом помещении отапливаемого объекта была комфортная температура.

Необходимо понимать, что результаты расчета воздушного отопления любого выбранного объекта очень жестко привязаны к характеристикам стен, потолка, перекрытий и т.д., точнее говоря, привязаны к их теплопотерям.

Расчет системы воздушного отопления обычно состоит из нескольких этапов:

· Расчет теплопотерь помещения цеха.

· Определяется требуемое количество теплого воздуха, который нужно подать в помещение цеха (в куб. м.)

· На основании расчета объемов воздуха выбирается диаметр и количество воздуховодов для помещения, а также необходимая скорость воздуха для получения расчетного расхода.

· На основании расчета теплопотерь определяется суммарное количество теплопотерь всего помещения, при этом учитывается и та мощность, которая потребуется на работу дополнительного оборудования, например тепловой завесы. На основании этих теплопотерь выбирается мощность электрического нагревателя

Рассмотрим теперь более подробно каждый этап расчета системы воздушного отопления.

4.1 Расчёт теплопотерь помещения

Данный рачет будет проводится при минимально возможной температуре воздуха в нашем климате -36^оС, температуре грунта под бетонным полом постоянна и равна +10 ^оС, а температура в помещении 21^оС.

Формула общих тепловых потерь для цеха имеет вид:

Q_потерь=Q_стен+Q_пола+Q_крыши+Q_окон +Q_дверей (4.1)

Формула теплопотерь помещения через стены, пол, крышу, окна и двери имеет вид:

Q=*S*1,13, (4.2)

Где:

Т_н - температура снаружи здания (^оС);

Т_в - температура внутри здания (^оС);

R - коэффециент сопротивлению теплопередаче (м² * С / Вт);

S - площадь ограждающей конструкции (м²);

1,13 - коэффициент, учитывающий различные факторы влияющие на теплопотери (скорость ветра, осадки и тд.)

Формула для определения теплопотерь через стены:

(4.3)

Формула для определения теплопотерь через пол:

(4.4)

Формула для определения теплопотерь через крышу:

(4.5)

Формула для определения теплопотерь через окна:

(4.6)

Формула для определения теплопотерь через двери:

(4.7)

Таким образом суммарные теплопотери, по которым подбирается мощность тепловой установки, равны:

Q = 65.84 + 19.40 + 27.28 + 1.4 + 11.56 = 125.48 кВт (4.8)

4.2 Измениние тепловых потерь по временам года

Измения температуры наружного воздуха напряму влияют на тепловые потери зданий и, соответственно, на мощность системы отопления.

Температуры воздуха и грунта взяты как средние показатели каждого месяца, входящие в отопительный сезон, за 2014 год. Температура грунта под бетонным полом не изменяеться и всегда равна +10⁰С. Температуры представлены в градусах Цельсия. Тепловые потери измеряются в кВт.

Таблица 4.1. Температуры воздуха и грунта

Таблица 4.2. Изменение тепловых потерь по месяцам

Месяц года	Ср. температура	Теплопот. стен. кВт*ч	Теплопот. пола кВт*ч	Теплопот. крыши, кВт*ч	Теплопот. окон, кВт*ч	Теплопот. дверей, кВт*ч
январь	-17	43.89	6.88	18.19	0.93	7.72
февраль	-13	39.27	6.88	16.27	0.83	6.91
март	-8	33.498	6.88	13.88	0.71	5.89
апрель	3	20.79	6.88	8.61	0.44	3.66
май	10	12.70	6.88	5.26	0.27	2.23
июнь	15	6.93	6.88	2.87	0.14	1.22
июль	18	3.46	6.88	1.43	0.07	0.61
август	16	5.77	6.88	2.39	0.12	1.01
сентябрь	10	12.70	6.88	5.26	0.27	2.23
октябрь	2	21.95	6.88	9.09	0.46	3.86
ноябрь	-5	36.27	6.88	12.44	0.64	5.28
декабрь	-11	36.96	6.88	15.31	0.78	6.50

4.3 Расчет необходимого количества воздуха, подбор оптимальных воздуховодов

Эффективная вентиляция и кондиционирование производственных помещений рассчитывается по кратности воздухообмена (L, мі/ч):

L = n * S * H, (4.9)

где:

n - кратное число воздухообмена для конкретного помещения. Обычно для квартир и домов n=1, а для складов, торговых или производственных площадей n=2.

S - площадь помещения, мІ.

H - высота, м.

На основании Рис. 3.1:

· Длина производственного помещения цеха - 60 м.

· Ширина производственного помещения цеха - 12 м.

· Высота потолков - 6 м.

S = 60*12 = 720 мІ. (4.10)

Таким образом, формула для расчёта необходимого количества воздуха примет вид:

L = 2*720*6= 8640 куб. м./ч. (4.11)

После расчёта количества необходимого нам воздуха, определимся с воздуховодами, по которым наш воздух и будет доставляться от отопительной установки до места, которое нужно обогреть.

Залогом успешной работы любой вентиляционной системы являются, наряду с другими вентиляционными элементами, правильно выбранные и установленные воздуховоды. При этом трубы вентиляционные оцинкованные в большинстве случаев составляют основу воздуховодов.



Рис. 4.1. Пример установки воздуховодов из оцинкованной стали

Поскольку вентиляционные оцинкованные трубы производятся из обыкновенного листа оцинкованной стали, благодаря этому достигается низкая в сравнении с другими трубами стоимость конструктивных элементов. При этом материал обеспечивает необходимую долговечность и надежность, а трубы из него легко собираются и просто монтируются.

Вентиляционные трубы оцинкованные могут использоваться повсеместно в местах установки вентиляционных систем, а именно:

· в приточных вентиляционных установках;

· в оснащении крышных и центральных систем кондиционерных воздуховодов.

Базовые направления использования рекуператоров

1. Рекуператор для частного дома

Для частных домов рекуперационные системы воздуха используется в принудительных системах вентиляции приточно-вытяжного образца. Основой подобной системы с применением процесса рекуперации тепла выступает блок вентиляции, который оснащается специальным теплообменником, называемым рекуператором, несколькими вентиляторами, системой автоматики (или управления), а также фильтрами. К вентиляционному блоку подходят 2 воздуховода, через которые загрязненные воздушные массы удаляются и выводятся в специальный дефлектор, размещенный на кровле дома. Также в системах с принудительным забором воздуха может применяться так называемый грунтовый теплообменник, который укладывается в земле и помогает охлаждать воздух летом и нагревать зимой. При этом затраты на отопление и кондиционирование частного дома снижаются в среднем на 30%.

Пример работы рекуператора воздуха для частного дома

2. Рекуператор для квартиры

Рекуператор воздуха для квартиры - выступает самым экономически выгодным и совершенным оборудованием, предназначенным для систем с механической вентиляцией, и является залогом здоровья всей семьи. В квартирных комплексах обычно создается вентиляционная система на основании моноблочных установок приточно-вытяжного типа с наличием роторных теплоутилизаторов или пластинчатых теплообменников. Такое оборудование снижает затраты на нагрев приточных воздушных масс на 85%. Особенно это актуально в современных условиях дефицита снабжения энергией. Рекуператор воздуха для квартиры отличается малыми размерами, удобным размещением почти в любой подходящей точке дома.



Схема компактного рекуператора для квартиры

3. Рекуператор для коттеджа

В связи с тем, что приточно-вытяжные вентиляционные системы с рекуператором предполагают, увеличение общей протяженности сети воздухопроводов идеальным вариантом для её размещения станут большие коттеджи или офисные помещения, поскольку здесь уровень экономии электроэнергии будет особо заметен и актуален. При этом во избежание промерзания системы рекомендуется применять в домах коттеджного типа роторные рекуператоры, которые по своим техническим характеристикам менее склонны к воздействию низких температур.

Схема работы рекуператора воздуха для коттеджа

4. Рекуператор для бассейна

Рекуперационные системы, применяемые для бассейнов - являются наиболее дешевым, эффективным и экономичным средством для уменьшения влажности. Идеально вписываются в действующие вентиляционные системы. В данном случае осушение воздуха происходит за счет приточного свежего воздуха с меньшим уровнем влажности. Благодаря использованию в приточно-вытяжных установках вентиляции рекуперации тепла существенно экономятся эксплуатационные расходы при обслуживании бассейна в зимний период. Экономия энергии может достигать до 60%, что позволяет снизить необходимый уровень мощности установленного в системе нагревателя в среднем в 2,5 раза. Учитывая высокий показатель относительной влажности в бассейнах, специалисты рекомендуют использовать рекуператоры батарейного типа, как самого оптимального варианта для данного вида помещений.

Пример установки рекуператоров воздуха для бассейна

Анализ опасных и вредных факторов производственной зоны деревообрабатывающего производства

Анализ опасных и вредных факторов производственной зоны деревообрабатывающего производства в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74.

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

- физические;

- химические;

- биологические;

- психофизиологические.

При работе в деревообрабатывающем цеху возможно воздействие на работника ряда опасных и вредных факторов:

- повышенной запылённости воздуха рабочих зон (из-за возможных выбросов древесной пыли от работы шлифовальных и фрезеровальных станков);

- повышенного уровня шума на рабочих местах;

- повышенного уровня вибрации;

- замыкания электрических цепей через тело человека;

- повышенной пожароопасности (из-за работы с легковоспламеняющимися материалами).

Средства защиты и значения уровней вредных факторов

Основные и вредные производственные факторы	Источники, места и причины возникновения опасных и вредных факторов	Нормируемые показатели и их значения	Основные средства защиты от вредных и опасных факторов
Запылённость (древесная пыль)	Шлифовальные и фрезерные станки	Среднесменная ПДК равна Срз = 6 мг/м3	Респираторы, очистка воздуха, вентиляция, кондиционирование
Шум	Шлифовальные и фрезерные станки	80дБА	Бируши, наушники
Вибрация			Уменьшение интенсивности вибрации непосредственно в источнике, средства виброзащиты
Пожароопасность	Выбросы древесной пыли от шлифовальных и фрезерных станков, оседание пыли на греющихся деталях механизмов		Вентиляция, влажная уборка, средства пожаротушения.
Электрический ток	Обслуживание электроустановок	I Ј 0,1mA	При включении электрооборудования напряженностью 220В персонал использует средства защиты (резиновый коврик, резиновые перчатки). Все электрооборудование заземлено. На время ремонтов оборудовние обесточивается.

Для обеспечения мер по охране труда реализуются следующие мероприятия:

Работники, принимаемые для выполнения работ с установками по деревообработке, должны иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работы. При отсутствии профессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска к самостоятельной работе) в специализированных центрах подготовки персонала (учебных комбинатах, учебно-тренировочных центрах и т.п.)

Профессиональная подготовка персонала, повышение его квалификации, проверка знаний и инструктажи проводятся в соответствии с требованиями государственных и отраслевых нормативных правовых актов по организации охраны труда и безопасной работы персонала. Проверка состояния здоровья работника проводится до приема его на работу, а также периодически, в порядке, предусмотренном Минздравом России. Совмещаемые профессии должны указываться администрацией организации в направлении на медицинский осмотр.

Анализ воздушной среды

В процессе шлифования и фрезерования неизбежно образование мельчайшей древесной пыли.

Содержание частиц древесной пыли в воздухе рабочих зон не должно превышать значений, определенных действующими стандартами и гигиеническими нормативами, в том числе ГОСТ 12.1.005-88, ГН 2.2.5.686, ГН 2.2.5.692, ГН 2.2.5.794.

Содержание частиц древесной пыли в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения предельно допустимых концентраций - максимально разовых рабочей зоны (ПДК_мр.рз) и среднесменных рабочей зоны (ПДК_сс.рз). Величины ПДК_мр.рз и ПДК_сс.рз приведены в приложении ГОСТ 12.1.005.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 контроль содержания вредных веществ в воздухе проводится на наиболее характерных рабочих местах. При наличии идентичного оборудования или выполнении одинаковых операций контроль проводится выборочно на отдельных рабочих расположенных в центре и по периферии помещения. У древесной пыли среднесменная ПДК равна Срз = 6 мг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03. «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.») и сохраняется много лет. По СНиП 41-01-2003. «Отопление, вентиляция и кондиционирование».) допустимая концентрация вредностей в приточном воздухе составляет 30% от ПДК в воздухе рабочей зоны, Контроль осуществляют инспекторы Росприроднадзора.

Анализ уровней шума

Допустимые уровни шума и защита от него на рабочих местах должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003 и санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562. Вентиляторы, насосы и установки (машины) должны удовлетворять требованиям российских норм по шумовым и вибрационным характеристикам. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире использовать принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей. Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения, зубчатых и цепных передач клинопеременными и зубчатопеременными передачами, металлических деталей с деталями из пластмас.

Анализ вибраций

Вибрационная безопасность на рабочих местах должна удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.012 и санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566. Снижение неблагоприятного действия вибрации на обслуживающий персонал достигается путем технических решений:

- уменьшением интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований);

- средствами внешней виброзащиты (виброопоры, амортизаторы), которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации.

Гигиеническая оценка воздействия на работника постоянной вибрации (общей, локальной) проводится согласно СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Уровни вибраций в помещениях

Технологическая вибрация в производственных помещениях	Логарифмический уровень колебаний скорости в дБ в активных диапазонах со среднегеометрическими значениями, Гц
	2	4	8	16	31,5	63
Допустимая	107	99	94	92	92	92
Фактическая	99	95	92	89	89	87

Анализ электроопасности

При проведении работ по обслуживанию и ремонту электрооборудования персонал должен снять электропитание с данного оборудования, вывесить соответствующие запрещающие таблички, и лишь убедившись, что питание отсутствует приступать к выполнению работ. В случае необходимости проведения работ под напряжением персонал обязан находиться в средствах индивидуальной защиты, и не выполнять работы по одному. Проводить проверку диэлектрических средств индивидуальной защиты в сроки установленные соответствующими нормативными документами.

Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека, не должны превышать величин, установленных ГОСТ 12.1.038. Согласно данному госту напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать значений, указанных в Таблице.

Предельные напряжения прикосновения и токи

Род тока	U, В	I, мА
	Не более
Переменный, 50 Гц	2,0	0,3
Переменный, 400 Гц	3,0	0,4
Постоянный	8,0	1,0

Примечания:

- напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействий не более 10 мин в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения.

- напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25⁰С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза.

Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных электроустановок напряжением до 1000. В с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1000 В с изолированной нейтралью не превышают значений, указанных в ГОСТ 12.1.038-82

Правила техники безопасности при работе на деревообрабатывающих станках

Защита работников от опасностей, вызываемых движущимися частями оборудования шлифовальных и фрезеровальных станков, должна определяться требованиями: ГОСТ 12.2.062. (защитные ограждения) и ОСТ 35-20-87 (спецодежда), а также ПОТ РМ 001-97 (правила по охране труда в лесозаготовительном, деревообрабатывающем производствах и при проведении лесохозяйственных работ).

Обеспечение безопасной эксплуатации фрезерных и шлифовальных станков является важнейшим условием правильной организации рабочего места. Каждый работник должен получить инструктаж по технике безопасности и строго соблюдать ее основные требования.

Правила эксплуатации фрезеровального станка

Во избежание травм при работе с фрезеровальным станком необходимо:

· включать сначала вращение шпинделя (фрезы) и лишь затем подачу, осуществляя это вне контакта инструмента с заготовкой;

· перед остановкой станка выключить сначала подачу и отвести фрезу от заготовки, затем выключить вращение шпинделя;

· при возникновении вибраций станок остановить и принять меры к их устранению (проверить закрепление и состояние фрезы, заготовки, изменить режим резания);

· при фрезеровании использовать защитные устройства, прозрачные защитные экраны (рис. 2) или индивидуальные щитки-очки;

· обязательно остановить станок и выключить электродвигатель, прежде чем покинуть рабочее место даже на короткое время, а также при прекращении подачи электроэнергии, уборке, смазке и чистке станка, обнаружении какой-либо неисправности и др.;

· удалять стружки с заготовки и станка только специальными крючками и щётками-сметками.

Защитные экраны на фрезерных станках:

1 - прозрачным экран; 2 - ручка

Перед началом работы на шлифовальном станке, нужно проверить шлифовальный круг, осмотреть его на месте. Сверху круг должен быть закрыт кожухом. Проверить исправность ограждений, заземлений, пусковых и других устройств. Проверить работу станка на холостом ходу. Устранить замеченные недостатки.

При работе на станке:

· Запрещается останавливать станок руками

· Запрещается работать при неисправной вентиляции.

· Запрещается регулировать и смазывать станок при работе.

· Работать только в специальной рабочей форме.

После работы необходимо:

· Отключить вентиляцию и станок, дождавшись его полной остановки.

· Привести в порядок рабочее место, вымести мусор.

· О недостатках в работе станка доложить мастеру.

Вывод: Проведен анализ опасных и вредных факторов производственной зоны деревообрабатывающего производства. Описаны правила техники безопасности при работе на деревообрабатывающих станках.

Размещено на Allbest.ru

...