Приближенный способ расчета освещения по удельной мощности

Удельной мощностью называется отношение суммарной мощности ламп к освещаемой площади.

Общая мощность освещения определяется по выражению

, Вт, (8)

где Ѕ_П – площадь освещаемого помещения, м²;

ω – удельная мощность, Вт/м². Выбирается по табл. 1.

По удельной мощности рассчитывают количество ламп, необходимое для освещения производственного помещения, задаваясь мощностью одной лампы W_Л по табл. 5:

(9)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Расчет вентиляции

Общие сведения

Санитарные нормы и стандарты безопасности труда предусматривают предельно допустимую концентрацию ПДК вредных веществ и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне. Превышение этих норм ведет к профессиональным заболеваниям и отравлениям, большая концентрация газов и пыли - к взрывам.

Основным способом снижения концентрации вредных веществ в производственных помещениях является вентиляция. Вентиляция подразделяется на естественную (движение воздуха осуществляется за счет разности температур и ветрового напора), механическую (используются центробежные и осевые вентиляторы). По способу подачи воздуха вентиляция делится на приточную и вытяжную. В особо пыльных производствах вентиляция приточно-вытяжная.

Расчет необходимого воздухообмена

Расчет вентиляции начинается с определения необходимого воздухообмена W_о (м³/ч) – количества подаваемого в час воздуха в помещение с целью снижения концентрации вредных веществ до величины ПДК.

Существует несколько способов определения необходимого воздухообмена.

1. Если нет вредных выделений производства, например, в административных помещениях, в аудиториях, принимается

W_О = n  V_О , м³ / ч, (10)

где n – число людей;

V_О – санитарная норма на 1 человека. Принимается равной 20-30 м³/ч.

2. Если имеется возможность определения количества вредных примесей, выделяемых в процессе производства, то необходимый воздухообмен определяют, по формуле

, м³/ч, (11)

где B – количество вредностей, выделяющихся в помещении в час, мг;

B_пдк – допустимая концентрация (ПДК), мг/м³;

В_П – содержание этих вредностей в приточном воздухе. В_П, как правило, принимают равным нулю.

Например:

1) При проведении электросварочных работ. При сгорании 1 кг электродов образуется количество вредных веществ (в граммах), указанное в табл. 6.

Необходимый воздухообмен рассчитывают по выражению (11) для каждого вредного вещества, имеющего ПДК, и затем выбирают наибольший.

Таблица 6

Массовый выход токсичных веществ при электросварочных

работах, г/кг сожженных электродов

Марка электрода	Валовые выделения вредных веществ
	сварочный аэрозоль	окись углерода	окись азота	фтористый водород
ЦМ-7	39	3,28	2,84	–
ОММ-5	34	11,15	3,30	–
УОНИ-13	20	13,30	2,70	0,367
Автоматическая под слоем флюса ОСЦ-45	0,11	1,47	0,006	0,1
Предельно допустимая концентрация Впдк, мг/м3	–	20	5	–

2) при газовой сварке количество угарного газа определяют расходом ацетилена: принято считать, что при сжигании 1 кг ацетилена выделяется 200 г угарного газа СО₂. Масса 1000 л ацетилена при нормальных условиях равна 1,091 кг.

Таблица 7

Ориентировочный расход ацетилена

при выполнении газосварочных работ

Тип горелки	Номер наконечника	Толщина свариваемого металла, мм	Расход ацетилена, Va, л/ч
ГС-3	1 2 3 4 5	0,5-1,5 1,0-2,5 2,5-4,0 4,0-7,0 7,0-11,0	50-125 120-240 230-400 400-700 660-1100

Необходимый воздухообмен W_О определяется переводом сжигаемого ацетилена в СО₂;

м³/ч,

где V_a – принимается из табл. 7.

3) При зарядке аккумуляторов количество выделяемого водорода определяют по формуле

, м³/ч, (12)

где V_B – средний объемный выход водорода, м³/ч;

T_k – температура воздуха по шкале Кельвина

T_k = t_в + 273 (13)

t_в – температура воздуха в помещении по Цельсию;

B – барометрическое давление (1 атм ≈ 0,1 МПа), МПа;

J – максимальная сила зарядного тока для одного элемента, принимается равной J = 1,1-1,2 А;

n – число элементов в батареях;

Z – число аккумуляторных батарей на зарядке.

Масса 1 л водорода при нормальных условиях равна 0,089 г.

Полученное по уравнению (12) количество выделяемого водорода V_B (м³/ч) перевести в массу

m_B = V_B  10⁶  0,089, мг/ч (14)

Необходимый воздухообмен определяют по опасности взрыва. Известно, что нижний предел взрываемости водорода в смеси с воздухом по объему – 4,1%, по массе 3,362 мг/л или 3362 мг/м³.

W_О = m_В / 3362 м³/ч (15)

4) При проведении окрасочных работ выход паров растворителей определяют по выражению

B_p = 0,01  q  F  m, г/ч, (16)

где q – расход лакокрасочных материалов на 1 м² окрашиваемой поверхности, принимается равным при распылении 50-100 и кистью 100-180 г/м²;

F – площадь окрашиваемой поверхности за 1 ч, м²/ч;

m – доля летучих растворителей в красках составляет 60-70% от массы краски (ПДК для ацетона – 200 мг/м³, растворителя – 300 мг/м³).

5) При избытке влаги на фермах воздухообмен по избытку влаги определяют по формуле

, м³/ч, (17)

где W_ж – количество влаги выделяемое всеми животными, г/ч;

W_исп – количество влаги испаряющейся с пола, стен, перекрытий зависит от санитарного режима содержания (табл.8), W_исп = 10 ÷15% от W_ж;

q_в – количество водяного пара (г/м³) при данной температуре. С изменением температуры на ферме от 10 до 20С содержание водяного пара меняется соответственно с 9,37 до 17,16 г/м³;

q_н – количество водяного пара (г/м³) в наружном воздухе. Для Новосибирска в среднем принимается – 2 г/м³.

6) При избытке окиси углерода на фермах. Используя табл.8, заданное количество животных на ферме, рассчитать необходимый воздухообмен по избытку двуокиси СО₂ по формуле (11) (пдк = 20 мг/м³).

7) Вентиляция в помещении, в котором работают двигатели внутреннего сгорания (обкатка после ремонта, регулировка топливной аппаратуры и т.д.). Рассчитывается в следующем порядке.

Массу токсичных газов (угарный газ, окиси азота), содержащихся в отработавших газах и попавших в помещение через неплотности газоотво­дящего тракта, за 1 ч определяют по выражению

m_т = 0,01КnNqηLa10³ , мг/ч, (17)

где К –количество газов, попавших в помещение при отсутствии газо-выводящего тракта, % К = 100%;

n –содержание вредных веществ в газах (табл. 9), %;

N – мощность двигателя, кВт (1 л.с. = 0,736 кВт);

q – удельный расход топлива для данного двигателя, для дизельных двигателей 176 г/л.с. или 239 г/ кВтч;

η – коэффициент загрузки двигателя, η = 0,7-0,8;

L – количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг топлива, L = =15 кг/кг или L = 0,015 г/г;

a – коэффициент избытка воздуха, a = 1,4 ÷1,5.

Таблица 8

Выделение двуокиси углерода и водяного пара

животными разных видов

Виды животных	Масса, кг	Выделение одним животным
		двуокиси углерода, л/ч	водяных паров, г/ч
Коровы стельные (сухостойные) Молодняк от 4 мес и старше Свиноматки холостые и в первые 3 мес супоросности Взрослые свиньи на откорме Бараны Овцематки холостые Кобылы холостые, мерины Молодняк рысистых пород старше одного года Птица (куры мясных пород)	400-800 180-350 100-200 100-300 90-100 40-60 400-800 300-400 2,5-3,0	110-162 71-97 36-48 47-83 25-35 19-28 86-138 95-105 1,8-2,0	350-516 227-310 101-134 132-230 70-98 52-78 278-440 304-337 5.0-5.5

Таблица 9

Содержание токсичных компонентов в отработавших газах двигателей

Компоненты	Состав газов, % (мг/м3)		ПДК, мг/м3
	карбюраторный	дизельный
Окись углерода Окислы азота Альдегиды Сажа	5,0-10,0 0,0-0,8 0,0-0,2 (0,0-0,4)	0,01-0,5 0,0002-0,5 0,001-0,009 (0,01-1,10)	20 5 0,7 Переносчик канцерогенов

Используя исходные данные проекта или индивидуального задания, по формуле (17) определяют выбросы того или другого компонента газов. Затем по выражению (11) определяют необходимый воздухообмен.

8) Вентиляция по избытку тепла в помещениях. Необходимый воздухообмен определяют по формуле

, м³/ч, (18)

где Q_изб – избыток теплоты, Дж/ч;

γ_п – плотность приточного воздуха, γ_п = 1,23 кг/м³;

С – теплоемкость воздуха, С = 1 Дж (кт·K);

Δt – разность температур внутреннего или наружного воздуха, К или С.

Аналогичный расчет количества выделяемых вредных примесей и необходимого воздухообмена ведется в помещениях перерабатывающей промышленности, мукомольном и крупяном производстве, колбасных и коптильных цехах.

3. Для приближенного способа определения необходимого воздухообмена применяют коэффициент кратности воздухообмена – К_В, который показывает, сколько раз в течение часа должен меняться в помещении воздух.

Необходимый воздухообмен определяют из выражения

W_О = К_В  V, м³/ч,

где К_В – коэффициент кратности воздухообмена, принимается из табл.10;

V – объем помещения, м³.

Таблица 10

Коэффициент кратности воздухообмена

Назначение помещения	КВ	Назначение помещения	КВ
Моторное, слесарное, бытовые	2	Медницкое, кузнечное, сварочное приготовления кормов	5
Электро- и топливоремонтное	3	Окраска, зарядка аккумуляторных батарей	10
Содержание животных	4

ПРИЛОЖЕНИЕ 4