5 Проектирование элементов защиты

5.1 Расчет искусственного освещения на рабочем месте в производственном помещении

Исходные данные: длина a = 17 м; ширина b = 10 м; высота H = 6 м; высота рабочей поверхности h = 3м; расчетная высота осветительного прибора над рабочей поверхностью h_р = 3 м.

1. Метод светового потока: индекс помещения определяется по формуле:

2. Определим коэффициент использования светового потока светильника по формуле:

где – КПД светильника; – КПД помещения.

Выбираем тип светильника ОДР с кривой силы света Г-1 ( КПД помещения р_ПОТ= 07; р_СТ= 0,5; р_Р= 0,3). Таким образом,

3. Требуемое количество светильников рассчитывается по формуле:

где n – число рядов светильников; m – число светильников в ряду.

Число рядов светильников и число светильников в ряду определяются по формулам:

где – расстояние между соседними светильниками.

Расстояние между соседними светильниками рассчитывается по формуле:

где – рекомендуемое значение , для светильника типа ОДР принимается равным 1,2.

4.Рассчитаем требуемый световой поток светильника по формуле:

где Е_н – нормативная минимальная освещенность расчетной поверхности, принимается равной 300 лк; S – площадь помещения, равная 170 м²; z = Е_ф/Е_min, принимается равным 1,15 при точечном расположении светильников; к_з – коэффициент запаса, принимается равным 1,25.

5. Выбираем тип и мощность лампы, обеспечивающей нормальную освещенность расчетной поверхности – светодиодные лампы. Световой поток одной лампы данного типа равен 10000 лм, мощность одной 10 Вт, напряжение 220 В. Схема искусственного освещения представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема размещения светильника в рабочем помещении

Вывод: для обеспечения минимальной нормативной освещенности 400 лк, необходимо 15 ОДР светильника со светодиодными лампами.

5.2 Расчет спецодежды для защиты от низких температур

Рассчитать тепловое сопротивление спецодежды для маневрового диспетчера, предназначенной для защиты от низких температур при работе на открытом воздухе.

Исходные данные:

– работа выполняется в городе Томск

– категория работ по тяжести – I б

– время непрерывной работы под воздействием пониженной температуры – 0,5 ч;

– допускаемое теплоощущение – «холодно».

Выбираем данные для расчета:

– средний рост рабочего – 167 см;

– масса – 70 кг;

– средняя температура холодного периода –24 ̊ С;

– расчетная скорость ветра 3,9 м/с.

1. Средняя величина энергозатрат рабочего:

M=1,16 * M_min , где (5.8)

M_min – это минимальный расход энергии при выполнении работ средней тяжести (I б) по ГОСТу 12.1.005.

М=1,16*140=162,4Вт.

2. Поверхность (площадь) тела рабочего:

S=0,0167 , где (5.9)

Р – рост рабочего, см;

m – масса рабочего, кг.

м².

3. Средневзвешенная температура кожи рабочего для состояния охлаждения, субъективно оцениваемого как «холодно»:

t_свк = , где (5.10)

M –средняя величина энергозатрат рабочего, Вт;

S –поверхность (площадь) тела рабочего, м².

4. Средневзвешенная температура теплового потока с поверхности тела рабочего, Вт/м²:

q_свт = , (5.11)

где Д – дефицит тепла, принимается для теплоощущения «холодно» 300*10³ Дж, Дж; Q_дых – теплопотери на нагрев вдыхаемого воздуха, принимается при энергозатратах 174 Вт и температуре наружного воздуха –24 ̊ С – 14,9 Вт; – время непрерывной работы в условиях пониженной температуры, с.

5. Суммарное тепловое сопротивление спецодежды, м² * ̊C / Вт:

R_сум = . (5.12)

6. Суммарное тепловое сопротивление спецодежды с учетом потерь от скорости ветра и воздухопроницаемости одежды, м² * ̊C / Вт:

R'_сум = R_сум (5.13)

где В – воздухопроницаемость пакета материалов спецодежды, 10 дм³/м²*с;

υ – скорость ветра, м/с.

Вывод: требуемое суммарное сопротивление спецодежды для маневрового диспетчера и заданных условий составляет 0,49 м² * ̊C / Вт.

Выбрать требуемый тип спецодежды для защиты от пониженной температуры и рассчитать толщину пакета материалов спецодежды.

1. Толщина пакета материалов:

δ_ср = 10 мм, так как R'_сум=0,49 м² * ̊C / Вт.

2. Перечень пододеваемой одежды, так как климатическая зона II (Томск), выбираем:

– хлопчатобумажное белье (тонкое) – 0,86 мм;

– хлопчатобумажное белье с начесом – 1,9 мм;

– свитер – 2,5 мм;

– тренировочные брюки – 1.9 мм;

– валенки – 4 мм.

3. Требуемая толщина пакета материалов одежды по участкам тела:

– для туловища: 10* 1,26= 12,6 мм;

– для плеча и предплечья: 10 * 1,13= 11,3 мм;

– для бедра: 10 * 1,13 = 11,3мм;

– для голени: 10 *0,9 =9 мм.

4. Требуемая толщина пакета материалов спецодежды:

– для туловища: 12,6 – (0.86 + 2.5+1,9) = 7,34 мм;

– для плеча и предплечья: 11,3 – (0.86 + 2.5+1,9) = 6,04мм;

– для бедра: 11,3– (1.9 + 0.86+1,9) = 6,64 мм;

– для голени: 9– (1.9 + 0.86 + 4+1,9) = 0,34мм.

5. Толщина утеплителя спецодежды в области:

– для туловища: 7,34- (1,5+0,5) = 5,34 мм;

– для плеча и предплечья: 6,04 - (1,5+0,5) = 4,04 мм;

– для бедра: 6,64- (1,5+0,5) = 4,64 мм.

Вывод : для обеспечения требуемого теплового сопротивления одежды R'_сум=0,49 м² * ̊C / Вт, необходима следующая толщина спецодежды: туловище – 5,34 мм; плечо и предплечье – 4,04мм; бедро – 4,64мм; голень – 0,34мм.